9.13 : الاستجابة الترددية

المرشحات النشطة هي دوائر إلكترونية تستخدم مكبرات الصوت التشغيلية (op-amps)، والمقاومات، والمكثفات لتصفية مكونات التردد غير المرغوب فيها من الإشارة. تم تصميم مرشح نشط للتمرير المنخفض من الدرجة الأولى لتمرير الإشارات بتردد أقل من تردد قطع معين وتخفيف الترددات الأعلى من تردد القطع هذا. وظيفة النقل لمرشح نشط ذو تمرير منخفض من الدرجة الأولى هي:

حيث A_f هو الكسب عند الترددات المنخفضة المعروف أيضًا باسم كسب التيار المستمر، وs هو التردد المعقد، وω_c هو تردد الزاوية أو القطع. يسمح مرشح التمرير العالي النشط من الدرجة الأولى بمرور الإشارات التي تزيد عن تردد قطع معين بينما يخفف الإشارات الموجودة أسفل هذا التردد. يمكن التعبير عن وظيفة النقل الخاصة بها على النحو التالي:

حيث يمثل A_f الكسب عند الترددات العالية، وω_c هو تردد القطع الذي يقل الخرج تحته بشكل كبير. يجمع مرشح تمرير النطاق بين خصائص مرشحات التمرير المنخفض والتمرير العالي. فهو يسمح فقط لنطاق معين من الترددات بالمرور بينما يخفف الترددات خارج هذا النطاق. وظيفة النقل لمرشح تمرير النطاق لهدا الشكل:

هنا ω_0 هو التردد المركزي، وQ هو عامل الجودة. يقوم مرشح رفض النطاق، المعروف أيضًا باسم مرشح الشق، بالعكس من خلال السماح لمعظم الترددات بالمرور، باستثناء نطاق معين يخففه. وظيفة النقل القياسية لمرشح رفض النطاق هي:

في المرشحات النشطة، يمكن ضبط الكسب داخل نطاق التمرير بشكل مستقل عن تردد القطع، ويتم تحديد الكسب من خلال نسبة مقاومة التغذية المرتدة إلى مقاومة الإدخال، ويتم اختيار معلمات التصميم، مثل قيم المقاومة والمكثف لضبط ترددات القطع ولتشكيل استجابة التردد الشاملة للمرشح لتلبية متطلبات محددة.