علم الکترونیک

باید گفت که کاربردهای فیلترها گوناگون است و به یکی دو تا ختم نمی شود.یک فیلتر کارش تصفیه فرکانس مطلوب از فرکانس نامطلوب است.فرکانس مطلوب هم یعنی فرکانس دلخواه.

مانند: از فیلتر در تلوزیون ،رادیو،ماهواره،سنسورها،کامپیوترشما و ... استفاده می شود.برای دریافت یک فرکانس توسط یک تلوزیون شما نخست به یک آنتن نیاز دارید.اما این آنتن همراه فرکانس دلخواه شما فرکانس های دیگر را همدریافت می کند همزمان.پس شما باید نخست فرکانس مطلوب را از فرکانس های دیگر جدا کرده و تقویت کنید و تا تلوزیون شما یک شبکه را نمایش دهد. برای دریافت فرکانس فرستنده ماهواره مورد نظر خود در میان انواع فرکانس ها که توسط فرستنده های مختلف صادر می شود(راستی به یاد داشته باشید که بعضی از فرکانس ها ساخته طبیعت است)باید از فیلتر استفاده کرد.یک تلفن همراه هم از فیلتر برای این کار بهره می برد و فرکانس مطلوب را از میان انبوهی از فرکانس تفکیک می کند. در یک دستگاه تفکیت صدا هم از فیلتر استفا ه می شود(اکوالیزر یا اکولایزر).در این دستگاه برای اینکه یک فرکانس صوتی را تغیر فرکانس دهد و یا طول موجش را افزایش دهد ،نخست از فیلتر برای تفکیک آن از سایر فرکانس ها استفاده می کند. البته همانگونه که مشهود است بیشترین استفاده فیلتر امروزه در مخابرات است. البته در مدارهای کنترلی هم از فیلتر استفاده می شود. هرچند در لابه لای متن گاه و بی گاه اشاره کرده ام ولی دوباره اشاره می کنم که برای درک کار فیلتر باید نخست در موردراکتانس خازنی و سلفی خوب مطالعه کنید.چون کار فیلتر ها بر اساس این دو است.حتی فیلترهای شبیه سازی شده هم از این این مبانی پیروی می کنند. راستی بیایید یک کنترل بردارید و تلوزیون خود را روشن کنید(کنترل دستگاهی غیر از تلوزیون مورد نظر باشد).آیا تلوزیون شما روشن می شود؟ به نظر شما چراسازنده این کار را کرده؟!

اگر نگاهی به گزینه های قبلی بیندازید خواهید دید که کار این فیلتر چگونه است.
اگر متوجه شده باشید کار این فیلتر این است که بتواند یک محدوده فرکانسی را عبور ندهد ولی پایین و بالای این محدوده را عبور دهد.به فرض اینکه محدوده فرکانسی که می خواهیم حذف کنیم بین 25kh تا 26kh باشد ، ما نخست باید با یک فیلتر بالاگذر فرکانس های بالاتر از 26kh را که از منبع می آید عبور دهیم و بعد با یک فیلتر پایین گذر که آن هم مستقیماً به منبع فرکانس وصل می شود،فرکانس های پایین تر از 25kh را عبور دهیم.همانگونه که می بینید ما با این کار توانسته ایم با عبور دادن فرکانس های بالاتر و پایین تر از این محدوده فرکانسی از عبور آن جلوگیری کنیم.این کار مانند زمانی است شما می خواهید از یک استخر آب بردارید و بخشی از آب گل آلود است و شما با برداشتن آب از آنجایی که تمیز است،آب گل آلود را برنمی دارید.بعد از این کار با وصل کردن خروجی هر دو فیلتر ما یک خروجی داریم که محدوده فرکانسی میانی از آن حذف شده.(بقیه در ادامه مطالب)

باید در مورد فیلتر پایین گذر گفت که برعکس فیلتر بالا گذر عمل می کند.این فیلتر فرکانس های پایین تر از فرکانس معین را با تضعیف خیلی کمی از خود عبور می دهد و برای فرکانس های بالاتر از آن مانند یک مقاومت بزرگ عمل می کند.به عکس زیر نگاه کنید.

(بقیه در ادامه مطالب)

این فیلتر از عبور فرکانس های کمتر از فرکانسی معینی جلوگیری می کند.به این فرکانس معین فرکانس قطع گویند.این کار را با تضعیف فرکانس های پایین تر از فرکانس قطع انجام می دهد.

البته می دانید که برای این کار باید قطعه ای پیدا کنیم که بتواند در مقابل فرکانس های مختلف از خود مقاومت های مختلفی نشان دهد.اگر به خازن و سلف نگاه کنیم ،می بینیم که این کار را به راحتی برای ما انجام می دهند. هرچه فرکانس بالا تر رود و اگر راکتانس سلف تغییر نکند ،راکتانس سلف هم بالا می رود و سلف مانند یک مقاومت متغیر که با بالاتر رفتن فرکانس اهمش تغییر و به بالا می رود است .ولی خازن برعکس سلف است،اگر ظرفیت ثابت باشد و تغییر نکند و فرکانس بالا رود ، راکتانس خازن هم به سوی پایین میل می کند .بر طبق این دو نکته است که با کمک سلف و خازن فیلتر ها را می سازند .

(بقیه در ادامه مطالب)

بارها نام فیلتر را شنیده اید.فیلترهوای موتور،فیلتر بنزین و...

همانگونه که از این نام و کاربرد های آن برمی آید برای تصفیه یک عنصر از عناصری است که از دید ما نامطلوب است و به آن نیازی نداریم و مزاحم و دست و پا گیرند و اگر شرشان کم نشود از سر ما ،نمی توان نتیجه مناسب و زیاد خوبی را گرفت . در الکترونیک از مدارهایی استفاده می کنند تا فرکانس های اضافی که از دید طراح مزاحم به حساب می آیند حذف و یا حد اقل کم رنگ تر شوند و توان فرکانس مطلوب بیشتر از توان فرکانس نامطلوب شود. برای ساخت فیلترها از اساس کار خازن و سلف در جریان AC و این قانون که هنگامی که ما دو مقاومت داشته باشیم جریان از مقاوتی عبور می کند که کوچک تر است .

(بقیه در ادامه مطالب)

فیلتر(صافی) 

ما اگر بخواهیم کار فیلتر را به چیزی تشبیه کنیم می توانیم به کار غربال تشبیه کنیم.همانگونه که ما با غربال ناخالصی های عدس را می گیریم،با فیلتر هم فرکانس هایی را که نیاز نداریم از بین راه شرشان را از سر خود کم می کنیم و تنها به فرکانس یا فرکانس هایی که نیاز داریم اجازه عبور و رفتن به خروجی را می دهیم.

.پس فیلتر فرکانسی مانند غربال برای ما فرکانس های نامطلوب را حذف می کند.امّا ما مانند غربال که انواع گوناگون دارد و هر یک برای غربال یک نوع محصول کشاورزی مفید است، فیلترهای گوناگونی داریم،البته همه آنها در چند دسته خلاصه می شوند.

چند فرمول که برای بحث لازم می شود