ऑल-पास फ़िल्टर

एक समस्त पारक निस्पंदन एक संकेत प्रसंस्करण है जो की सभी आवृत्ति को समान रूप से लाभ प्रदान करता है, लेकिन विभिन्न आवृत्तियो के बीच चरण संबंध को बदलता है। अधिकांश प्रकार के आवृत्ति कुछ मूल्यों को उस पर लागू संकेत के आयाम (यानी परिमाण) को कम करते हैं, जबकि समस्त पारक आवृत्ति सभी आवृत्तियों को स्तर में बदलाव के बिना अनुमति देता है।

सामान्य अनुप्रयोग

इलेक्ट्रॉनिक संगीत उत्पादन में सामान्य अनुप्रयोग एक इकाई मई डिजाइन में होते है जिसे "प्रभाव" के रूप में जाना जाता है, जहां समस्त पारक आवृत्ति कई अनुक्रम में जुड़े होते हैं और आउटपुट अपक्व संकेत के साथ मिश्रित होते है।

यह आवृत्ति एक कार्य के रूप में अपने चरणो को बदलकर ऐसा करता है। सामान्यतः, निस्पंदन का वर्णन उस आवृत्ति द्वारा किया जाता है जिस पर चरण स्थानांतरण 90 डिग्री को पार कर जाता है, जब इनपुट और आउटपुट संकेत चतुर्भुज चरण में जाते हैं तब उनके बीच की दुरी एक चौथाई तरंग दैर्ध्य होती है।

वे सामान्यतः प्रणाली में उत्पन्न होने वाले अन्य अवांछित चरण बदलावों के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, या एक पायदान कंघी निस्पंदन को लागू करने के लिए मूल के एक अपरिवर्तित संस्करण के साथ मिश्रण करने के लिए उपयोग किया जाते है।

उनका उपयोग मिश्रित चरण निस्पंदन को एक समान परिमाण प्रतिक्रिया के साथ न्यूनतम चरण निस्पंदन में या एक स्थिर निस्पंदन को एक समान परिमाण प्रतिक्रिया के साथ स्थिर निस्यंदक में परिवर्तित करने के लिए भी किया जा सकता है।

सक्रिय समधर्मी कार्यान्वयन

निम्न पारक निस्पंदन का उपयोग करके कार्यान्वयन

File:Schem All-Pass Filter Producing Lag.png

एक कम-पास निस्पंदन को शामिल करने वाला एक ऑप-एम्प बेस समस्त पारक निस्पंदन।

आसन्न आकृति में दिखाया गया संक्रियात्मक प्रवर्धक परिपथ एक एक ध्रुवी निष्क्रियता समस्त पारक आवृत्ति को लागू करता है जिसमें संक्रियातमक प्रवर्धक के अप्रतिलोम इनपुट पर एक निम्न पारक आवृत्ति होता है। निस्पंदन का स्थानांतरण कार्य निम्नपारक द्वारा दिया जाता है:

$H(s)=-{\frac {s-{\frac {1}{RC}}}{s+{\frac {1}{RC}}}}={\frac {1-sRC}{1+sRC}},\,$

जिसका एक ध्रुव -1/आरसी पर और एक शून्य 1/आरसी है( वे जटिल तल के काल्पनिक अक्ष पर एक दूसरे के प्रतिबिंब हैं)। कुछकोणीय आवृत्ति ω के लिए H(iω) का परिमाण और चरण है।

$|H(i\omega )|=1\quad {\text{and}}\quad \angle H(i\omega )=-2\arctan(\omega RC).\,$

निस्पंदन सभी के लिए इकाई लब्धि परिमाण है। निस्पंदन प्रत्येक आवृत्ति पर एक अलग विलंब का परिचय देता है और इनपुट-टू-आउटपुट क्वाडरेचर पर =1/RC पर पहुंचता है (अर्थात, फेज़ शिफ्ट 90° होता है)।[2]

यह कार्यान्वयन चरण बदलाव और नकारात्मक प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए अप्रतिलोम इनपुट पर निस्पंदन का उपयोग करता है।

• उच्च आवृत्ति पर, संधारित्र एक शार्ट परिपथ है, जो एक क्रियाशील प्रवर्धक अनुप्रयोगों का निर्माण करता है एकता लाभ के साथ प्रवर्धक (यानी, 180 ° चरण शिफ्ट) को बनाता है।
• कम आवृत्तियों और डीसी पर संधारित्र एक खुला परिपथ, होता है, जो एकता क्रियाशील प्रवर्धक अनुप्रयोगों का निर्माण वोल्टेज अनुयायी द्वारा किया जाता है।
• निम्न पारक आवृत्ति के कोण ω = 1 / आरसी पर (यानी, जब इनपुट आवृत्ति 1/(2πRC), परिपथ 90 डिग्री स्थानान्तरित करता है, आउटपुट इनपुट के साथ चतुर्भुज; आउटपुट प्रकट होता है इनपुट से एक चौथाई आवृत्ति द्वारा विलंबित होने के लिए।

वास्तव में, समस्त पारक आवृत्ति की स्थिति को स्थानान्तरित करके अपने अप्रतिलोम इनपुट पर निम्न पारक आवृत्ति को दोगुना करता है।

एक शुद्ध देरी के लिए एक पद सन्निकटन के रूप में व्याख्या

शुद्ध विलंब का लाप्लास रूपांतरण किसके द्वारा दिया जाता है

$e^{-sT},$

कहाँ पे $T$ देरी है (सेकंड में) और $s\in \mathbb {C}$ जटिल आवृत्ति है। यह एक Padé निकटता का उपयोग करके अनुमानित किया जा सकता है, जो इस प्रकार है:

$e^{-sT}={\frac {e^{-sT/2}}{e^{sT/2}}}\approx {\frac {1-sT/2}{1+sT/2}},$

जहां अंतिम चरण अंश और हर एक पहले क्रम टेलर श्रृंखला के विस्तार के माध्यम से प्राप्त किया गया था। $RC=T/2$ व्यवस्थित करके $H(s)$ऊपर से ठीक हो जाते हैं।

उच्च पारक निस्पंदन का उपयोग करके कार्यान्वयन

एक उच्च-पास निस्पंदन को शामिल करते हुए एक ऑप-एम्प बेस समस्त पारक निस्पंदन।

आसन्न आकृति में दिखाया गया क्रियाशील प्रवर्धक परिपथ एक एकध्रुवी निष्क्रियता समस्त पारक आवृत्ति को लागू करता है, जिसमें संक्रियातमक प्रवर्धक के अप्रतिलोम इनपुट पर एक उच्च पारक आवृत्ति होती है। निस्पंदन का स्थानांतरण फ़ंक्शन निम्न द्वारा दिया जाता है:

$H(s)={\frac {s-{\frac {1}{RC}}}{s+{\frac {1}{RC}}}},\,$

जिसमें -1/आरसी पर एक ध्रुव और 1/आरसी पर एक शून्य जटिल विश्लेषण है (यानी, वे जटिल विमान की काल्पनिक संख्या अक्ष पर एक दूसरे के प्रतिबिंब हैं)। कुछ कोणीय आवृत्ति के लिए H(iω) का जटिल तल होता हैं

$|H(i\omega )|=1\quad {\text{and}}\quad \angle H(i\omega )=\pi -2\arctan(\omega RC).\,$

निस्पंदन में सभी के लिए एकता लाभ परिमाण है। निस्पंदन प्रत्येक आवृत्ति पर एक अलग देरी का परिचय देता है और = 1/RC पर इनपुट-टू-आउटपुट क्वाडरेचर तक पहुंचता है (यानी, चरण लीड 90 डिग्री है)।

यह कार्यान्वयन चरण शिफ्ट और नकारात्मक प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए क्रियाशील प्रवर्धक परिपथ संकेत पद्धति द्वारा गैर-इनवर्टिंग इनपुट पर एक उच्च-पास निस्पंदन का उपयोग करता है।

• उच्च आवृत्ति पर, कैपेसिटर एक शॉर्ट परिपथ होता है, जिससे एकता क्रियाशील प्रवर्धक एप्लिकेशन वोल्टेज फॉलोअर का निर्माण होता है।
• कम आवृत्तियों और डीसी ऑफसेट पर, संधारित्र एक विकट है: ओपन परिपथ और परिपथ एक क्रियाशील प्रवर्धक अनुप्रयोग है एकता लाभ के साथ प्रवर्धक (यानी, 180 डिग्री चरण लीड) को बदलना।
• हाई-पास आवृत्ति के कोने की आवृत्ति ω=1/RC पर (अर्थात, जब इनपुट आवृत्ति 1/(2πRC) होती है), परिपथ 90° फेज लीड का परिचय देता है (अर्थात, आउटपुट इनपुट के साथ चतुर्भुज में होता है; आउटपुट इनपुट से एक चौथाई आवृत्ति द्वारा उन्नत प्रतीत होता है)।

वास्तव में, समस्त पारक आवृत्ति का फेज शिफ्ट अपने नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर हाई-पास आवृत्ति के फेज शिफ्ट से दोगुना है।

वोल्टेज नियंत्रित कार्यान्वयन

वोल्टेज-नियंत्रित चरण शिफ्टर को लागू करने के लिए प्रतिरोधी को अपने ओमिक मोड में क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर से बदला जा सकता है; गेट पर �