Butterworth filtresi, sinyal işlemede yaygın olarak kullanılır ve ticari kurulumlar için ses devrelerinde, evde ve araba stereolarında yaygın olarak kullanılır. Filtre genellikle bir devredeki bir dizi indüktör ve kapasitörden oluşur ve grafiksel analizde gösterildiği gibi içinden geçen frekanslarda ve dalga boylarında bir dalgalanma etkisi üretmez. Bu nedenle sistem aynı zamanda maksimum düz büyüklük filtresi olarak da adlandırılır. Adını, filtre hakkında ilk kez 1930'da yazan mühendis ve matematikçi Stephen Butterworth'tan almıştır.
Butterworth Filtresi ve Özellikleri Nelerdir?
Butterworth filtreleri birçok hoparlör tipinde kullanılmaktadır. Genellikle ses geçişi sağlarlar, yani müzik çalarken ses sinyallerini farklı frekanslara filtrelerler. Filtreler, ses işleme sırasında bu frekansları ayrı tutar. Hem analog hem de dijital sistemler için ses ve bozulma kontrolü, tipik olarak bu farklı ses frekanslarının bağımsız olarak işlenmesinin sonucudur.
Tipik olarak topoloji adı verilen konfigürasyonlarla tanımlanan birkaç Butterworth filtre tasarımı türü vardır. Şönt kapasitörler ve seri indüktörler Cauer topolojisinde düzenlenirken, Sallen-Key topolojisi dirençler ve kapasitörler ile op-amp'ler ve tamponlar adı verilen elektronik bileşenleri kullanır. Devrelerdeki çeşitli konfigürasyonlar genellikle polinomlar, logaritmalar ve trigonometri gibi kavramları içeren matematiksel formüller aracılığıyla geliştirilir.
Frekans tepkisinin büyüklüğünü, elektrik fazını ve giriş ile çıkış arasındaki zamanlamayı belirlemek için çeşitli denklemler kullanılabilir. Kapasitörler ve indüktörler, yüksek geçişli Butterworth filtresi oluşturmak için fiziksel olarak değiştirilebilir. Devrenin başka bir konfigürasyonu genellikle bir bant geçiren filtre üretirken, bir bant durdurucu cihaz da üretmek mümkündür. Kapasitörler ve indüktörler, istenen filtre tipini oluşturmak için farklı şekillerde karıştırılabilir. Bessel ve Chebychev gibi, her biri farklı yanıt oranları ve frekans yoğunluğu kaybı veya düşüş ile karakterize edilen birkaç başka filtre türü vardır.
Butterworth düşük geçiş filtresi gibi çeşitli tasarımlar oluşturmak için genellikle matematik becerileri gerekir. Sayısal formüller genellikle aşağıdakiler gibi filtrenin özelliklerini belirlemeye yardımcı olur. Bunlar; kesme frekanslarıdır. Ancak, internette ilk kez Butterworth filtresi oluşturan herkes için bu hesaplamaları otomatik olarak yapabilen araçlar var. Alçak geçiren tip, elektronik sistemleri tasarlamak için prototip devreler kullanılarak oluşturulabilir ve çoğu zaman böyle bir filtre oluşturmak için herhangi bir deneyim gerekmez.
Yorum Gönder