दशापरिवर्तित फिल्टर

दशापरिवर्तित फिल्टर इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में एक प्रकार का सक्रिय फिल्टर है। इनमें एक या अधिक समाकलक होते हैं, जो कुछ प्रतिक्रिया विन्यास में जुड़े होते हैं। यह अनिवार्य रूप से उपयोग किया जाता है जब सटीक Q कारक की आवश्यकता होती है, क्योंकि अन्य बहु क्रम फिल्टर प्रदान करने में असमर्थ हैं। सबसे आम कार्यान्वयन अपने अभिन्न और इसके दोहरे अभिन्न के साथ इनपुट संकेत को पूरा करता है, एक और एमडीएसी आधारित कार्यान्वयन है।

केर्विन-ह्यूल्समैन-न्यूकॉम्ब (केएचएन) द्विक्वाड फ़िल्टर उदाहरण

नीचे दिया गया उदाहरण एक ही इनपुट से एक साथ लोपास, हाईपास और बैंडपास आउटपुट दे सकता है। यह एक दूसरे क्रम का (बाइकाड) फिल्टर है। इसकी व्युत्पत्ति हाई-पास फिल्टर के स्थानांतरण समारोह को पुनर्व्यवस्थित करने से होती है, जो दो द्विघात कार्यों का अनुपात है। पुनर्व्यवस्था से पता चलता है कि एक संकेत दूसरे संकेत की एकीकृत प्रतियों का योग है। यही है, पुनर्व्यवस्था दशापरिवर्तित फिल्टर संरचना को प्रकट करती है। आउटपुट के रूप में विभिन्न अवस्थाओं का उपयोग करके, विभिन्न प्रकार के फ़िल्टर तैयार किए जा सकते हैं। अधिक सामान्य दशापरिवर्तित फिल्टर उदाहरणों में, अधिक समाकलक (यानी, अधिक राज्य) के साथ अतिरिक्त फ़िल्टर क्रम संभव हैं।

संकेतों के इनपुट को V_in चिह्नित किया गया है; LP, HP और BP आउटपुट क्रमशः लोपास, हाईपास और बैंडपास फ़िल्टर्ड संकेत देते हैं।

सरलीकरण के लिए, हम निर्धारित करते हैं:

$R_{f1}=R_{f2}$

$C_{1}=C_{2}$

$R_{1}=R_{2}$

तब:

$F_{0}={\frac {1}{2\pi R_{f1}C_{1}}}$

$Q=\left(1+{\frac {R_{4}}{R_{q}}}\right)\left({\frac {1}{2+{\frac {R_{1}}{R_{g}}}}}\right)$

LP और HP आउटपुट के लिए पास-बैंड वृद्धि द्वारा दिया गया है:

$A_{HP}=A_{LP}={\frac {R_{1}}{R_{g}}}$

यह देखा जा सकता है कि संचालन की आवृत्ति और Q कारक स्वतंत्र रूप से भिन्न हो सकते हैं। यह और विभिन्न फिल्टर प्रतिक्रियाओं के बीच स्विच करने की क्षमता, अनुरूप सिंथेसाइज़र में व्यापक रूप से दशापरिवर्तित फिल्टर को बनाते हैं। 1 किलोहर्ट्ज़ की प्रतिध्वनि आवृत्ति के मान R_f1 = R_f2 = 10k, C₁ = C₂ = 15nF और R₁ = R₂ = 10k हैं।

अनुप्रयोग

दशापरिवर्तित फिल्टर का उपयोग प्रायः ऑडियो संकेत प्रसंस्करण में आवृत्ति प्रतिक्रिया को संशोधित करने के लिए किया जाता है। न्यून Q विन्यास में वे प्रायः पैरामीट्रिक तुल्यकारक परिपथ में और उच्च या परिवर्तनीय विन्यास में अनुरूप संश्लेषन्यूनें प्रतिध्वनि फिल्टर मॉड्यूल बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। आवृत्ति के मैनुअल नियंत्रण के लिए, उपरोक्त खंड में Rf1 और Rf2 को एक दोहरे प्रभावशाली आयोमीटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है; और वोल्टेज नियंत्रण के लिए, उपकरणों U2 और U3 को वोल्टेज नियंत्रित प्रवर्धन या परिचालन परिवहन प्रवर्धन द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।

यह भी देखें

• रैखिक फिल्टर
• बायकाड फिल्टर

संदर्भ

• Texas Instruments' UAF42 Universal Active Filter datasheet
• Analog Devices Interactive Design Tools