ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਤਕਨੀਕਾਂ

ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਤਕਨੀਕਾਂ

ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਦੀ ਦੁਨੀਆ ਵਿੱਚ, ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰ ਅੱਗੇ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਸਿਗਨਲ ਸਪੈਕਟਰਾ ਨੂੰ ਆਕਾਰ ਦੇਣ, ਸਾਫ਼ ਕਰਨ ਅਤੇ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਡਿਜੀਟਲ ਯੁੱਗ ਦੇ ਦਬਦਬੇ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਜ਼ਰੂਰੀ ਰਹਿੰਦੇ ਹਨ - ਆਡੀਓ ਅਤੇ ਇੰਸਟਰੂਮੈਂਟੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਦੂਰਸੰਚਾਰ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਤੱਕ - ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਲੇਟੈਂਸੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰੋਸੈਸ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਅਸਲ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਸ਼ੁਰੂ ਤੋਂ ਹੀ ਸ਼ੋਰ ਨੂੰ ਦਬਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਰਕਟ ਦੇ ਬਿਲਕੁਲ ਸਾਹਮਣੇ ਰੱਖੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਲੇਖ ਵਿਹਾਰਕ ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਤਕਨੀਕਾਂ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕਰਦਾ ਹੈ: ਬੁਨਿਆਦੀ ਸੰਕਲਪਾਂ ਅਤੇ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਚੋਣ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਆਮ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਦਮਾਂ ਤੱਕ।

1. ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰਾਂ ਦੀ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ

ਇੱਕ ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰ ਇੱਕ ਸਰਕਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਖਾਸ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਰੇਂਜ ਦੇ ਅੰਦਰ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਪਾਸ ਕਰਨ ਅਤੇ ਉਸ ਰੇਂਜ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ, ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰਾਂ ਨੂੰ ਕਈ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ:

1. ਲੋ-ਪਾਸ ਫਿਲਟਰ (LPF): ਘੱਟ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਪਾਸ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ।
2. ਹਾਈ-ਪਾਸ ਫਿਲਟਰ (HPF): ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਪਾਸ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਘੱਟ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ।
3. ਬੈਂਡ-ਪਾਸ ਫਿਲਟਰ (BPF): ਇੱਕ ਖਾਸ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਬੈਂਡ ਨੂੰ ਪਾਸ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਬੈਂਡ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਅਤੇ ਉੱਪਰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ।
4. ਬੈਂਡ-ਸਟਾਪ / ਨੌਚ ਫਿਲਟਰ: ਕੁਝ ਤੰਗ ਬੈਂਡਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ 50/60 Hz) ਨੂੰ ਰੱਦ ਕਰਦਾ ਹੈ।
5. ਆਲ-ਪਾਸ ਫਿਲਟਰ: ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਸਥਿਰ ਐਪਲੀਟਿਊਡ, ਪਰ ਪੜਾਅ ਬਦਲਦਾ ਹੈ (ਪੜਾਅ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਲਈ ਉਪਯੋਗੀ)।

ਮੁੱਖ ਫਿਲਟਰ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਕਟਆਫ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ (fc), ਗੇਨ, ਰਿਪਲ (ਪਾਸਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਤਰੰਗਾਂ), ਸਟਾਪਬੈਂਡ ਐਟੇਨਿਊਏਸ਼ਨ, ਅਤੇ ਫਿਲਟਰ ਆਰਡਰ (ਰੋਲ-ਆਫ ਢਲਾਨ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ) ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਕ੍ਰਮ ਜਿੰਨਾ ਉੱਚਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਪਰਿਵਰਤਨ ਓਨਾ ਹੀ ਤਿੱਖਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਪਰ ਸਰਕਟ ਓਨਾ ਹੀ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੋਵੇਗਾ।

2. ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ

ਚੰਗੀਆਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਤਕਨੀਕਾਂ ਹਮੇਸ਼ਾ ਸਪੱਸ਼ਟ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨਾਲ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਚੁਣਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ:

- ਪਾਸਬੈਂਡ: ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਰੇਂਜ ਜਿਸਨੂੰ ਪਾਸ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਰਿਪਲ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
- ਸਟਾਪਬੈਂਡ: ਘੱਟ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਰੇਂਜ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਕਰਨ ਦਾ ਟੀਚਾ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ -40 dB) ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
– ਪਰਿਵਰਤਨ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ: ਪਾਸਬੈਂਡ ਅਤੇ ਸਟਾਪਬੈਂਡ ਸੀਮਾਵਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ। ਇਹ ਜਿੰਨਾ ਤੰਗ ਹੋਵੇਗਾ, ਓਨਾ ਹੀ ਉੱਚਾ ਆਰਡਰ ਲੋੜੀਂਦਾ ਹੋਵੇਗਾ।
- ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਲੋਡ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ: ਪੈਸਿਵ ਫਿਲਟਰਾਂ ਲਈ ਅਤੇ ਲੋਡਿੰਗ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ।
- ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਸੀਮਾਵਾਂ: R, C ਮੁੱਲਾਂ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ, ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ, ਆਕਾਰ, ਲਾਗਤ, ਅਤੇ ਓਪ-ਐਂਪ ਸੀਮਾਵਾਂ (ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਫਿਲਟਰਾਂ ਲਈ)।

ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਆਡੀਓ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ, ਤੁਹਾਨੂੰ 20 kHz fc, ਘੱਟ ਲਹਿਰ, ਅਤੇ ਘੱਟ ਵਿਗਾੜ ਵਾਲਾ LPF ਚਾਹੀਦਾ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇੰਸਟਰੂਮੈਂਟੇਸ਼ਨ ਲਈ, ਤੁਹਾਨੂੰ ਮੁੱਖ ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਪਰੇਸ਼ਾਨ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਸ਼ੋਰ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਲਈ 50 Hz ਨੌਚ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।

3. ਜਵਾਬ ਅਨੁਮਾਨ ਦੀ ਚੋਣ ਕਰਨਾ: ਬਟਰਵਰਥ, ਚੇਬੀਸ਼ੇਵ, ਬੇਸਲ

ਆਦਰਸ਼ ਫਿਲਟਰ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਅਸੰਭਵ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਮਿਆਰੀ ਅਨੁਮਾਨ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

– ਬਟਰਵਰਥ: ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਫਲੈਟ ਪਾਸਬੈਂਡ। ਆਡੀਓ ਅਤੇ ਆਮ-ਉਦੇਸ਼ ਵਾਲੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ। ਤਬਦੀਲੀ ਉਸੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਚੇਬੀਸ਼ੇਵ ਵਾਂਗ ਤਿੱਖੀ ਨਹੀਂ ਹੈ।
– ਚੇਬੀਸ਼ੇਵ: ਤਿੱਖਾ ਪਰਿਵਰਤਨ, ਪਰ ਪਾਸਬੈਂਡ (ਚੇਬੀਸ਼ੇਵ I) ਜਾਂ ਸਟਾਪਬੈਂਡ (ਚੇਬੀਸ਼ੇਵ II) ਵਿੱਚ ਲਹਿਰਾਂ ਹਨ। ਉੱਚ ਚੋਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਣ 'ਤੇ ਢੁਕਵਾਂ।
- ਬੇਸਲ: ਲਗਭਗ ਲੀਨੀਅਰ ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਵਧੀਆ ਅਸਥਾਈ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ (ਛੋਟਾ ਓਵਰਸ਼ੂਟ)। ਪਲਸ ਸਿਗਨਲਾਂ, ਇੰਸਟਰੂਮੈਂਟੇਸ਼ਨ, ਅਤੇ ਕੁਝ ਐਂਟੀ-ਅਲਾਈਜ਼ਿੰਗ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ।

ਅਨੁਮਾਨ ਦੀ ਚੋਣ ਅਕਸਰ ਤਰਜੀਹ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ: ਫਲੈਟ ਐਪਲੀਟਿਊਡ, ਚੋਣਤਮਕਤਾ, ਜਾਂ ਪੜਾਅ ਰੇਖਿਕਤਾ।

4. ਫਿਲਟਰ ਆਰਡਰ ਅਤੇ ਸਟੇਜ ਸਟ੍ਰਕਚਰ (ਕੈਸਕੇਡਿੰਗ)

ਫਿਲਟਰ ਆਰਡਰ ਰੋਲ-ਆਫ ਢਲਾਣ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ: ਹਰੇਕ ਆਰਡਰ ਲਗਭਗ 20 dB/ਦਹਾਕਾ (ਜਾਂ 6 dB/ਅਸ਼ਟਵ) ਜੋੜਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਦੂਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਫਿਲਟਰ ਲਗਭਗ 40 dB/ਦਹਾਕਾ ਜੋੜਦਾ ਹੈ। ਅਭਿਆਸ ਵਿੱਚ, ਉੱਚ-ਕ੍ਰਮ ਫਿਲਟਰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕਈ ਪਹਿਲੇ- ਜਾਂ ਦੂਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਪੜਾਵਾਂ (ਬਾਈਕੁਆਡ) ਨੂੰ ਕੈਸਕੇਡਿੰਗ ਕਰਕੇ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਟਿਊਨਿੰਗ ਅਤੇ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਚੋਣ ਨੂੰ ਸਰਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਆਮ ਕਦਮ:
1. ਐਟੇਨਿਊਏਸ਼ਨ ਅਤੇ ਟ੍ਰਾਂਜਿਸ਼ਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦਾ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਕ੍ਰਮ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ।
2. ਇਸਨੂੰ ਕਈ ਦੂਜੇ ਆਰਡਰ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡੋ + ਜੇ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੋਵੇ ਤਾਂ ਇੱਕ ਪਹਿਲੇ ਆਰਡਰ ਪੜਾਅ।
3. ਸਾਰਣੀ ਜਾਂ ਗਣਨਾ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਹਰੇਕ ਪੜਾਅ (Q ਅਤੇ ω0) ਲਈ ਮਾਪਦੰਡ ਸੈੱਟ ਕਰੋ।

5. ਪੈਸਿਵ ਬਨਾਮ ਐਕਟਿਵ ਫਿਲਟਰ

ਪੈਸਿਵ ਫਿਲਟਰ
ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ R, L, ਅਤੇ C ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਫਾਇਦੇ: ਘੱਟ ਸ਼ੋਰ, ਬਿਜਲੀ ਸਪਲਾਈ ਦੀ ਲੋੜ ਨਹੀਂ, ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਨੁਕਸਾਨ: ਵੱਡਾ/ਮਹਿੰਗਾ ਇੰਡਕਟਰ, ਪੜਾਵਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਲੋਡਿੰਗ, ਅਤੇ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮੁਸ਼ਕਲ।

ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ RF, ਇਮਪੀਡੈਂਸ ਮੈਚਿੰਗ, ਜਾਂ ਹਾਈ ਪਾਵਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਫਿਲਟਰ
ਇੱਕ ਓਪ-ਐਂਪ + ਆਰ ਅਤੇ ਸੀ (ਕੋਈ ਇੰਡਕਟਰ ਨਹੀਂ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ। ਫਾਇਦੇ: ਛੋਟਾ ਆਕਾਰ, ਆਸਾਨ ਲਾਭ ਨਿਯੰਤਰਣ, ਉੱਚ ਇਨਪੁੱਟ ਅਤੇ ਘੱਟ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ। ਨੁਕਸਾਨ: ਸੀਮਤ ਓਪ-ਐਂਪ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਓਪ-ਐਂਪ ਸ਼ੋਰ, ਅਤੇ ਸੰਭਾਵੀ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ।

ਆਡੀਓ ਅਤੇ ਘੱਟ-ਮੱਧਮ ਸਿਗਨਲਾਂ ਲਈ, ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਫਿਲਟਰ ਅਕਸਰ ਪਹਿਲੀ ਪਸੰਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

6. ਆਮ ਸਰਗਰਮ ਫਿਲਟਰ ਟੋਪੋਲੋਜੀ

ਕੁਝ ਪ੍ਰਸਿੱਧ ਟੌਪੋਲੋਜੀ:

1. ਸੈਲੇਨ-ਕੀ (VCVS)
ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨ, ਕੁਝ ਹਿੱਸੇ, ਦੂਜੇ-ਕ੍ਰਮ ਦੇ LPF/HPF ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ। Q ਲਾਭ ਅਤੇ ਹਿੱਸੇ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਤੋਂ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਅਕਸਰ ਆਡੀਓ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

2. ਮਲਟੀਪਲ ਫੀਡਬੈਕ (MFB)
ਉੱਚ Q ਵਾਲੇ LPF/BPF ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ। ਸੈਲੇਨ-ਕੀ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ Q ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਸਥਿਰ, ਪਰ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਗਣਨਾ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੈ।

3. ਸਟੇਟ ਵੇਰੀਏਬਲ / ਟੋ-ਥਾਮਸ
ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ LPF, HPF, ਅਤੇ BPF ਆਉਟਪੁੱਟ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। Q ਅਤੇ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਐਡਜਸਟ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਟਿਊਨੇਬਲ ਫਿਲਟਰਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ।

4. ਬਿਕਵਾਡ (ਜਨਰਲ)
ਦੂਜੇ ਆਰਡਰ ਬਲਾਕ ਲਈ ਆਮ ਸ਼ਬਦ। ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉੱਚ ਆਰਡਰ ਫਿਲਟਰ ਬਾਈਕਵਾਡ ਤੋਂ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਦੀ ਚੋਣ Q ਲੋੜਾਂ, ਟਿਊਨਿੰਗ ਦੀ ਸੌਖ, ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਪ੍ਰਤੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ, ਅਤੇ ਓਪ-ਐਂਪ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

7. ਵਿਹਾਰਕ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਤਕਨੀਕਾਂ (ਵਰਕਫਲੋ)

ਹੇਠਾਂ ਇੱਕ ਵਰਕਫਲੋ ਹੈ ਜੋ ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

1. ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ: ਫਿਲਟਰ ਕਿਸਮ, fc/fo, ਲਹਿਰ, ਐਟੇਨਿਊਏਸ਼ਨ, ਕ੍ਰਮ।
2. ਅਨੁਮਾਨ ਚੁਣੋ: ਬਟਰਵਰਥ/ਚੇਬੀਸ਼ੇਵ/ਬੈਸਲ।
3. ਹਰੇਕ ਬਾਈਕਵਾਡ ਲਈ ਪੜਾਅ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੋ: ω0 ਅਤੇ Q (ਟੇਬਲ, ਸੌਫਟਵੇਅਰ, ਜਾਂ ਫਾਰਮੂਲਿਆਂ ਤੋਂ)।
4. ਹਰੇਕ ਪੜਾਅ ਲਈ ਇੱਕ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਚੁਣੋ: ਦਰਮਿਆਨੇ Q ਲਈ ਸੈਲੇਨ-ਕੀ, ਉੱਚ Q ਲਈ MFB, ਟਿਊਨਿੰਗ ਲਈ ਸਟੇਟ-ਵੇਰੀਏਬਲ।
5. ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਮੁੱਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ: ਪਹਿਲਾਂ ਸਟੈਂਡਰਡ C ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ 10 nF, 100 nF) ਫਿਰ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨੂੰ ਆਸਾਨ ਬਣਾਉਣ ਲਈ R ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
6. ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ: ਤੀਬਰਤਾ ਅਤੇ ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦੇਖਣ ਲਈ SPICE ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ, op-amp ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਅਤੇ ਸ਼ੋਰ ਦੀ ਵੀ ਜਾਂਚ ਕਰੋ।
7. ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ: R 1% ਅਤੇ C 5% fc ਅਤੇ Q ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ, C ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ 2% ਜਾਂ ਟ੍ਰਿਮਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ।
8. PCB ਲੇਆਉਟ: ਲੰਬੇ ਰਸਤੇ ਘੱਟ ਤੋਂ ਘੱਟ ਕਰੋ, ਐਨਾਲਾਗ ਗਰਾਊਂਡਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰੋ, ਕਪਲਿੰਗ ਤੋਂ ਬਚੋ, ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰਾਂ ਨੂੰ ਓਪ-ਐਂਪ ਦੇ ਨੇੜੇ ਰੱਖੋ।
9. ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਟੈਸਟਿੰਗ: ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ (ਸਵੀਪ) ਨੂੰ ਮਾਪੋ, ਵਿਗਾੜ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰੋ (ਆਡੀਓ ਲਈ THD), ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਭਿੰਨਤਾਵਾਂ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕਰੋ।

8. ਗੈਰ-ਆਦਰਸ਼ ਪਹਿਲੂ ਜੋ ਅਕਸਰ ਨਜ਼ਰਅੰਦਾਜ਼ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ

ਅਸਲ ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰ ਇਹਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ:

– ਓਪ-ਐਂਪ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (GBW): ਉੱਚ Q ਅਤੇ ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਲਈ, ਓਪ-ਐਂਪ ਦਾ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਤੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਉੱਪਰ GBW ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
- ਸਲੂ ਰੇਟ: ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ 'ਤੇ ਵੱਡੇ ਐਪਲੀਟਿਊਡ ਸਿਗਨਲ ਵਿਗਾੜ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੇ ਹਨ।
– ਸ਼ੋਰ: ਰੋਧਕ ਅਤੇ ਓਪ-ਐਂਪ ਸ਼ੋਰ ਜੋੜਦੇ ਹਨ। ਇੰਸਟਰੂਮੈਂਟੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ, ਰੋਧਕ ਮੁੱਲਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਓ ਅਤੇ ਘੱਟ-ਸ਼ੋਰ ਵਾਲੇ ਓਪ-ਐਂਪ ਚੁਣੋ।
- ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ: Q ਬਹੁਤ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹੈ; "ਮਜ਼ਬੂਤ" ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਜੇਕਰ ਜ਼ਰੂਰੀ ਨਾ ਹੋਵੇ ਤਾਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ Q ਤੋਂ ਬਚਦੇ ਹਨ।
- ਪੜਾਵਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਲੋਡਿੰਗ: ਬਫਰਿੰਗ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਓ ਜਾਂ ਇੱਕ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ ਜੋ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਸ਼ੁਰੂ ਤੋਂ ਹੀ ਗੈਰ-ਆਦਰਸ਼ ਕਾਰਕਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖ ਕੇ, ਅੰਤਮ ਨਤੀਜਾ ਉਮੀਦਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਹੋਵੇਗਾ ਜਦੋਂ ਇਹ ਸਾਕਾਰ ਹੋਵੇਗਾ।

9. ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਉਦਾਹਰਣਾਂ

- ਆਡੀਓ ਕਰਾਸਓਵਰ: ਟਵੀਟਰ ਅਤੇ ਵੂਫਰ ਵਿੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਵੰਡਣ ਲਈ 2-4 ਆਰਡਰ ਦੇ LPF ਅਤੇ HPF ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।
- ਐਂਟੀ-ਅਲਾਇਸਿੰਗ: ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਨੂੰ ਸ਼ੋਰ ਵਿੱਚ ਫੋਲਡ ਹੋਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ADC ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ LPF।
- ਨੌਚ 50/60 Hz: ECG/EEG ਸਿਗਨਲਾਂ ਜਾਂ ਉਦਯੋਗਿਕ ਸੈਂਸਰਾਂ 'ਤੇ ਹਮ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਲਈ।
- RF ਫਰੰਟ-ਐਂਡ: ਇੱਕ ਖਾਸ ਚੈਨਲ ਚੁਣਨ ਲਈ ਤੰਗ ਬੈਂਡ-ਪਾਸ।

ਸਿੱਟਾ

ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਤਕਨੀਕਾਂ ਵਿੱਚ ਸਪੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਚੋਣ, ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਅਨੁਮਾਨ (ਬਟਰਵਰਥ, ਚੇਬੀਸ਼ੇਵ, ਬੇਸਲ), ਆਰਡਰ ਨਿਰਧਾਰਨ, ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਚੋਣ (ਸੈਲੇਨ-ਕੀ, ਐਮਐਫਬੀ, ਸਟੇਟ-ਵੇਰੀਏਬਲ), ਅਤੇ ਗੈਰ-ਆਦਰਸ਼ ਕਾਰਕਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਓਪ-ਐਂਪ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਇੱਕ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਅਤੇ ਚੰਗੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ, ਐਨਾਲਾਗ ਫਿਲਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸਹੀ, ਸਥਿਰ ਅਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ - ਭਾਵੇਂ ਆਡੀਓ, ਇੰਸਟਰੂਮੈਂਟੇਸ਼ਨ, ਜਾਂ ਸੰਚਾਰ ਲਈ।

ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਚਾਹੋ, ਤਾਂ ਮੈਂ ਤੁਹਾਨੂੰ RC ਮੁੱਲਾਂ ਅਤੇ ਸਿਧਾਂਤਕ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨਾਲ ਸੰਪੂਰਨ ਇੱਕ ਸੰਪੂਰਨ ਗਣਨਾ ਉਦਾਹਰਣ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਸੈਲੇਨ-ਕੀ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਵਾਲਾ ਚੌਥਾ-ਕ੍ਰਮ ਬਟਰਵਰਥ LPF) ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹਾਂ।