Is ciorcaid iad scagairí leictreonacha a rialaíonn cé na minicíochtaí a théann agus a bhlocáiltear, ag coinneáil comharthaí soiléir agus iontaofa. Úsáidtear iad i gcórais chumhachta, feistí fuaime, naisc chumarsáide, agus éadáil sonraí. Míníonn an t-alt seo cineálacha scagaire, téarmaí, teaghlaigh freagartha, céimeanna dearaidh, agus feidhmchláir go mion.
Forbhreathnú ar Scagaire Leictreonach
Is éard is scagaire leictreonach ann ná ciorcad a rialaíonn cé na codanna de chomhartha a choinnítear agus cé na codanna a laghdaítear. Oibríonn sé trí ligean do mhinicíochtaí úsáideacha pas a fháil agus na cinn nach bhfuil ag teastáil a lagú. I gcórais chumhachta, baineann scagairí torann nach dteastaíonn agus coinníonn siad soláthar leictreachais seasta. I bhfuaim, déanann siad cáilíocht fuaime agus raonta ar leithligh a choigeartú, mar shampla dord agus treble. Sa chumarsáid, cuidíonn scagairí le comharthaí fanacht soiléir agus cruinn. Gan iad, ní bheadh go leor córais ag rith go réidh nó go hiontaofa.
Croí-Chineálacha Scagaire Leictreonach
Scagaire Pas Íseal (LPF)
Gabhann LPF comharthaí faoi bhun minicíocht scoite agus maolaíonn sé cinn níos airde. Déanann sé aschuir soláthair cumhachta a réidh, baineann sé torann i bhfuaim, agus cuireann sé cosc ar ailiasú i gciorcaid dhigiteacha. Sampla coitianta is ea scagaire RC simplí.
Scagaire Ard-Pas (HPF)
Gabhann HPF minicíochtaí os cionn scoith agus blocálann sé cinn níos ísle. Úsáidtear é i bhfuaim le haghaidh tweeters, i gcúpláil AC chun fritháireamh DC a bhaint, agus in ionstraimí chun sruth a laghdú. Is foirm bhunúsach é toilleoir sraithe ag ionchur aimplitheora.
Scagaire Banda-Pas (BPF)
Ní cheadaíonn BPF ach banda minicíochta roghnaithe pas a fháil agus daoine eile a dhiúltú. Tá sé riachtanach i nglacadóirí raidió, cumarsáid gan sreang, agus feistí leighis cosúil le ECGanna. Is sampla clasaiceach é ciorcad tiúnta LC i raidiónna FM.
Scagaire Band-Stop / Notch (BSF)
Déanann BSF banda cúng minicíochtaí a mhaolú agus iad siúd os cionn agus thíos a rith. Baineann sé hum i bhfuaim, cuireann sé cur isteach ar chumarsáid ar ceal, agus diúltaíonn sé torann in uirlisí. Is dearadh aitheanta é an scagaire notch cúpla-T.
Sonraí Téarmaíochta Scagaire
Passband
Is é an passband an raon minicíochta a cheadaíonn scagaire dul tríd le maolú íosta. Mar shampla, sa teileafónaíocht, caomhnaítear an banda gutha 300 Hz go 3.4 kHz ionas go bhfanann an chaint soiléir. Cinntíonn passband leathan, cothrom go gcoinníonn na comharthaí atá ag teastáil a neart agus a gcáilíocht bhunaidh.
Stopband
Is é an stopband an raon minicíochtaí a mhaolaíonn an scagaire go láidir chun comharthaí nó torann nach dteastaíonn a bhac. Tá an réigiún seo bunúsach chun cur isteach, saobhadh nó ailiasú a chosc ó thruailliú an chomhartha úsáideach. An níos doimhne an maolú stopbanda, is ea is éifeachtaí a bhíonn an scagaire ag diúltú minicíochtaí neamh-inmhianaithe.
Minicíocht scoite (fc)
Marcálann an minicíocht scoite an teorainn idir an passband agus an banda stad. I bhformhór na ndearaí scagaire, mar shampla scagaire Butterworth, sainmhínítear é mar an minicíocht ina dtiteann an comhartha ag -3 dB ón leibhéal pasbhanda. Feidhmíonn an pointe seo mar thagairt chun scagairí a dhearadh agus a thiúnadh chun riachtanais an chórais a chomhlíonadh.
Banda Trasdula
Is é an banda trasdula an réigiún fána ina n-aistríonn an t-aschur scagaire ón bpás isteach sa stad banda. Léiríonn banda trasdula níos cúinge scagaire níos géire, níos roghnaí, atá inmhianaithe in iarratais cosúil le scaradh cainéal i gcórais chumarsáide. Is minic a éilíonn aistrithe níos géire dearaí scagaire níos casta nó ciorcaid ord níos airde.
Ceapacha Bode i Scagairí
Plota Méid
Taispeánann an plota méide gnóthachan an scagaire (i ndeicibeilí) i gcoinne minicíochta. I scagaire íseal-phas, mar shampla, fanann an freagra cothrom thart ar 0 dB sa bhanda pas, ansin tosaíonn sé ag rolladh amach tar éis an mhinicíocht scoite, rud a léiríonn maolú minicíochtaí níos airde. Braitheann géarchéim an rolladh amach seo ar ord an scagaire: soláthraíonn scagairí ord níos airde aistrithe níos géire idir an passband agus an stopband. Déanann plotaí méide éasca a fheiceáil cé chomh maith agus a chuireann scagaire bac ar mhinicíochtaí nach dteastaíonn agus an raon atá ag teastáil a chaomhnú.
Plota Céim
Taispeánann an plota céime conas a athraíonn an scagaire céim na gcomharthaí ag minicíochtaí éagsúla. Is tomhas moille comhartha é seo. Ag minicíochtaí ísle, is minic a bhíonn an t-aistriú céime íosta, ach de réir mar a mhéadaíonn minicíocht, timpeall an scoitheadh, tugann an scagaire níos mó moille. Tá freagra céime bunúsach i gcórais am-íogair cosúil le próiseáil fuaime, naisc chumarsáide, agus córais rialaithe, áit ar féidir le fiú earráidí uainiúcháin beaga tionchar a imirt ar fheidhmíocht.
Ordú scagaire agus rolladh amach
| Ordú Scagaire | Polannaigh / Zeros | Ráta Rollta | Cur síos |
|---|---|---|---|
| 1ú Ordú | Cuaille amháin | \~ 20 dB / deich mbliana | Scagaire bunúsach le maolú de réir a chéile. |
| 2ú Ordú | Dhá chuaille | \~ 40 dB / deich mbliana | Cutoff níos géire i gcomparáid leis an 1ú ordú. |
| 3ú Ordú | Trí chuaillí | \~ 60 dB / deich mbliana | Maolú níos láidre, níos roghnaí. |
| An Nú Ordú | N cuaillí | N × 20 dB / deich mbliana | Tugann ord níos airde rolladh níos géire ach méadaíonn sé castacht an chiorcad. |
Bunúsacha Scagaire Éighníomhach
Scagairí RC
Is iad scagairí RC an dearadh éighníomhach is simplí, ag baint úsáide as friotóir agus toilleoir i dteannta a chéile. Is é an fhoirm is coitianta ná an scagaire pas íseal RC, a ligeann do mhinicíochtaí ísle pas a fháil agus minicíochtaí níos airde a mhaolú. Tugtar a mhinicíocht scoite trí:
fc =
Is fearr iad seo chun comharthaí a smúdáil i soláthairtí cumhachta, torann ardmhinicíochta a bhaint, agus riochtú comhartha bunúsach a sholáthar i gciorcaid fuaime nó braiteora.
Scagairí RL
Úsáideann scagairí RL friotóir agus ionduchtóir, rud a fhágann go bhfuil siad níos oiriúnaí do chiorcaid a láimhseálann sruthanna níos mó. Is féidir le scagaire RL íseal-pas sruth a réiteach i gcórais chumhachta, agus tá scagaire ard-pas RL éifeachtach chun DC a bhlocáil agus comharthaí AC a rith. Toisc go seasann ionduchtóirí in aghaidh athruithe srutha, is minic a roghnaítear scagairí RL in iarratais ina bhfuil láimhseáil fuinnimh agus éifeachtúlacht tábhachtach.
Scagairí RLC
Comhcheanglaíonn scagairí RLC friotáoirí, ionduchtóirí, agus toilleoirí chun freagraí níos roghnaí a chruthú. Ag brath ar an gcaoi a ndéantar na comhpháirteanna a shocrú, is féidir le líonraí RLC scagairí pas banda nó scagairí notch a fhoirmiú. Tá siad seo ag teastáil chun glacadóirí raidió, oscillators, agus ciorcaid chumarsáide a thiúnadh nuair a bhíonn cruinneas minicíochta tábhachtach.
Cineálacha Teaghlaigh Freagartha Scagaire
Scagaire Butterworth
Tá luach ar an scagaire Butterworth as a fhreagairt passband réidh agus cothrom gan aon ripple. Soláthraíonn sé aschur nádúrtha, saor ó shaobhadh, rud a fhágann go bhfuil sé den scoth le haghaidh fuaime agus scagtha. Is é an míbhuntáiste atá aige ná ráta rollta measartha i gcomparáid le teaghlaigh eile, rud a chiallaíonn go bhfuil sé níos lú roghnach nuair a bhíonn gá le gearradh géar.
Scagaire Bessel
Tá an scagaire Bessel deartha le haghaidh cruinneas fearainn ama, ag tairiscint freagra céim beagnach líneach agus saobhadh tonnfhoirm íosta. Fágann sé seo gur fearr é d'iarratais cosúil le cumarsáid sonraí nó fuaime, áit a bhfuil cruth comhartha riachtanach a chaomhnú. Tá a roghnaíocht minicíochta bocht, mar sin ní féidir leis comharthaí nach dteastaíonn in aice láimhe a dhiúltú chomh héifeachtach.
Scagaire Chebyshev
Soláthraíonn an scagaire Chebyshev rolladh amach i bhfad níos tapúla ná an Butterworth, rud a cheadaíonn aistrithe níos géire le níos lú comhpháirteanna. Baineann sé seo amach trí ripple rialaithe a cheadú sa phasbanda. Cé go bhfuil sé éifeachtach, is féidir leis an ripple comharthaí íogaire a shaobhadh, rud a fhágann nach bhfuil sé chomh oiriúnach le haghaidh fuaime beachtais.
Scagaire Éilipseach
Cuireann an scagaire Éilipseach an banda trasdula is géire ar fáil don líon is lú comhpháirteanna, rud a fhágann go bhfuil sé thar a bheith éifeachtach d'iarratais caolbhanda. Is é an trádáil ripple sa phasbhanda agus sa stad araon, rud a d'fhéadfadh tionchar a imirt ar dhílseacht comhartha. Ina ainneoin sin, is minic a úsáidtear dearaí éilipseacha i gcórais RF agus cumarsáide ina bhfuil gá le gearradh géar.
Saintréithe scagaire: f₀, BW, agus Q
• Minicíocht an Ionaid (f₀): Is é seo an minicíocht i lár banda a théann scagaire nó a bhlocáil. Faightear é tríd an minicíocht scoite íochtarach agus an mhinicíocht scoite uachtarach a iolrú, ansin an fhréamh cearnach a thógáil.
• Bandaleithead (BW): Is é seo méid an raon idir na minicíochtaí scoite uachtaracha agus íochtaracha. Ciallaíonn bandaleithead níos lú nach gceadaíonn an scagaire ach raon cúng minicíochtaí, agus ciallaíonn bandaleithead níos mó go gclúdaíonn sé níos mó.
• Fachtóir Cáilíochta (Q): Insíonn sé seo cé chomh géar nó roghnach is atá scagaire. Ríomhtar é tríd an minicíocht lárnach a roinnt ar an bandaleithead. Ciallaíonn luach Q níos airde go ndíríonn an scagaire níos dlúithe timpeall an mhinicíocht lárnach, agus ciallaíonn luach Q níos ísle go gclúdaíonn sé raon níos leithne.
Céimeanna sa Phróiseas Dearaidh Scagaire
• Sainmhínigh riachtanais cosúil leis an minicíocht scoite, an méid maolaithe atá ag teastáil le haghaidh comharthaí nach dteastaíonn, an leibhéal inghlactha ripple sa phasbanda, agus na teorainneacha le haghaidh moille grúpa. Leagann na sonraíochtaí seo bunús an dearaidh.
• Roghnaigh an cineál scagaire ag brath ar an sprioc: pas íseal chun minicíochtaí ísle a cheadú, pas ard chun minicíochtaí arda a cheadú, pas banda chun raon a cheadú, nó band-stad chun raon a bhac.
• Roghnaigh teaghlach freagartha is fearr a oireann don iarratas. Cuireann Butterworth passband cothrom ar fáil, coinníonn Bessel cruinneas ama, soláthraíonn Chebyshev rolladh níos géire, agus tugann éilipseach an t-aistriú is géire le dearadh dlúth.
• Ríomh ord an scagaire, a chinneann cé chomh géar is féidir leis minicíochtaí nach dteastaíonn a mhaolú. Soláthraíonn scagairí ord níos airde roghnaíocht níos láidre ach teastaíonn níos mó comhpháirteanna uathu.
• Roghnaigh topology chun an dearadh a chur i bhfeidhm. Is scagairí RC éighníomhacha simplí, ceadaíonn scagairí op-amp gníomhacha gnóthachan agus maolánach, agus úsáidtear scagairí digiteacha FIR nó IIR go forleathan i bpróiseáil nua-aimseartha.
• Insamhladh agus fréamhshamhlú an scagaire sula dtógann tú é. Cuidíonn insamhaltaí agus plotaí Bode le feidhmíocht a dhearbhú, agus fíoraíonn fréamhshamhlacha go gcomhlíonann an scagaire na riachtanais shainithe i gcleachtas.
Feidhmeanna Scagairí i Leictreonaic
Leictreonaic Fuaime
Múnlaíonn scagairí fuaim i cothromóirí, crossovers, sintéiseoirí, agus ciorcaid cluasáin. Rialaíonn siad cothromaíocht minicíochta, feabhsaíonn siad soiléireacht, agus cinntíonn siad sreabhadh comhartha réidh i bhfearas fuaime tomhaltóra agus gairmiúil araon.
Córais Chumhachta
Tá scagairí armónach agus scagairí faoi chois IEA riachtanach i dtiomántáin mótair, córais UPS, agus tiontairí cumhachta. Cosnaíonn siad trealamh íogair, feabhsaíonn siad cáilíocht cumhachta, agus laghdaíonn siad cur isteach leictreamaighnéadach.
Fáil Sonraí
Úsáidtear scagairí frith-aliasing roimh thiontairí analógacha-go-digiteacha (ADCanna) chun saobhadh comhartha a chosc. In ionstraimí bithleighis cosúil le monatóirí EEG agus ECG, baineann scagairí comharthaí bríocha trí thorann nach dteastaíonn uathu.
Cumarsáid
Tá scagairí banda-pas agus band-stad bunúsach i gcórais RF. Sainmhíníonn siad cainéil minicíochta i Wi-Fi, líonraí ceallacha, agus cumarsáid satailíte, rud a chuireann ar chumas tarchur comhartha soiléir agus cur isteach á dhiúltú.
Conclúid
Tá scagairí bunúsach i gcomharthaí a mhúnlú le haghaidh fuaime soiléire, cumhacht chobhsaí, sonraí cruinn, agus cumarsáid iontaofa. Trí thuiscint a fháil ar a gcineálacha, a dtéarmaí agus a modhanna dearaidh, bíonn sé níos éasca scagairí a roghnú nó a chruthú a choinníonn córais beacht agus éifeachtach.
Ceisteanna Coitianta
C1. Cad é an difríocht idir scagairí gníomhacha agus éighníomhacha?
Úsáideann scagairí gníomhacha op-amps agus is féidir leo comharthaí a mhéadú, agus ní úsáideann scagairí éighníomhacha ach friotáoirí, toilleoirí agus ionduchtóirí gan aon ghnóthachan.
C2. Cén difríocht atá idir scagairí digiteacha agus scagairí analógacha?
Próiseálann scagairí analógacha comharthaí leanúnacha le comhpháirteanna, agus úsáideann scagairí digiteacha halgartaim ar chomharthaí sampláilte i DSPanna nó bogearraí.
C3. Cén fáth a n-úsáidtear scagairí níos airde i gcórais chumarsáide?
Soláthraíonn siad gearrthóga níos géire, rud a cheadaíonn deighilt níos fearr de chainéil dlúth agus cur isteach a laghdú.
C4. Cén ról atá ag scagairí i braiteoirí?
Baineann scagairí torann nach dteastaíonn ionas go seachadann braiteoirí comharthaí glana, cruinne.
C5. Cén fáth a bhfuil cobhsaíocht scagaire ag teastáil?
Is féidir le scagairí éagobhsaí comharthaí a ascalú nó a shaobhadh, mar sin cinntíonn cobhsaíocht feidhmíocht iontaofa.
C6. An féidir scagairí a thiúnadh?
Tá. Déanann scagairí inchoigeartaithe a n-minicíocht scoite nó lárnach a choigeartú, a úsáidtear i raidiónna agus i gcórais oiriúnaitheacha.