Wat is het Butterworth -filter?

Vaak gebruikt bij signaalverwerking, wordt een Butterworth -filter over het algemeen gebruikt in audiocircuits voor commerciële installaties, huizen en in stereo's voor auto's. Meestal gemaakt van een reeks inductoren en condensatoren op een circuit, creëert het filter geen kabbelende effect in de frequenties en golflengten die erdoorheen gaan, zoals weergegeven in een grafische analyse. Het systeem wordt daarom ook een maximaal platte groottefilter genoemd. Het is vernoemd naar ingenieur en wiskundige Stephen Butterworth die in 1930 voor het eerst over het filter schreef.

Butterworth -filters worden gebruikt in vele soorten audioverhalers. Ze bieden over het algemeen een audiocrossover, wat het filteren van audiosignalen in verschillende frequenties is terwijl muziek wordt gespeeld. De filters houden deze frequenties van elkaar gescheiden tijdens audioverwerking. Volume- en vervormingscontrole, voor zowel analoge als digitale systemen, zijn meestal het resultaat van de onafhankelijke verwerking van deze verschillende audiofrequenties.

daarzijn verschillende soorten Butterworth -filterontwerp, meestal gedefinieerd door configuraties die topologieën worden genoemd. Shuntcondensatoren en serie-inductoren worden aangelegd in de Cauer-topologie, terwijl een topologie van Sallen-key weerstanden en condensatoren gebruikt, evenals elektronische componenten die operationele versterkers en buffers worden genoemd. De verschillende configuraties in circuits worden meestal ontwikkeld door wiskundige formules met concepten zoals polynomen, logaritmen en trigonometrie.

Verschillende vergelijkingen kunnen worden gebruikt om de grootte van de frequentierespons, de elektrische fase en de timing tussen de ingang en uitgang te bepalen. De condensatoren en inductoren kunnen fysiek worden omgeschakeld om een ​​high-pass Butterworth-filter te maken. Een andere configuratie van het circuit maakt in het algemeen een banddoorlaatfilter, terwijl het ook mogelijk is om ook een band-stopapparaat te maken. De condensatoren en inductoren kunnenWees op verschillende manieren gemengd om het gewenste soort filter te construeren. Er zijn verschillende andere soorten filters, zoals Bessel en Chebychev, die worden gekenmerkt door verschillende reactiesnelheden en verlies van frequentie -intensiteit of verzwakking.

Wiskundige vaardigheden zijn over het algemeen vereist voor het bouwen van verschillende ontwerpen, zoals een Low Pass Butterworth -filter. Numerieke formules helpen typisch te bepalen wat de kenmerken van het filter, zoals afsnijfrequentie, zullen zijn. Er zijn echter tools op internet die deze berekeningen automatisch kunnen maken voor iedereen die voor het eerst een Butterworth -filter bouwt. Het low-pass-type kan worden gemaakt door prototypecircuits te gebruiken voor het ontwerpen van elektronica-systemen, en meestal is er geen ervaring in het bouwen van een dergelijk filter nodig om er een te maken.