Hvad er Butterworth -filteret?

Ofte brugt i signalbehandling, bruges et Butterworth -filter generelt i lydkredsløb til kommercielle installationer, hjem og i bilstereoanlæg.Typisk lavet af en række induktorer og kondensatorer på et kredsløb skaber filteret ikke en krusende virkning i frekvenserne og bølgelængderne, der passerer gennem det, som vist i en grafisk analyse.Systemet kaldes derfor også et maksimalt fladt størrelsesfilter.Det er opkaldt efter ingeniør og matematiker Stephen Butterworth, der først skrev om filteret i 1930.

Butterworth -filtre bruges i mange typer lydhøjttalere.De leverer generelt lydovergang, som er filtrering af lydsignaler til forskellige frekvenser, mens musik spilles.Filtrene holder disse frekvenser adskilt fra hinanden under lydbehandling.Volumen og forvrængningskontrol, for både analoge og digitale systemer, er typisk resultatet fra den uafhængige behandling af disse forskellige lydfrekvenser.

Der er forskellige typer Butterworth -filterdesign, typisk defineret af konfigurationer kaldet topologier.Shunt-kondensatorer og serieinduktorer er lagt i Cauer-topologien, mens en sallen-nøgle-topologi bruger modstande og kondensatorer såvel som elektroniske komponenter kaldet operationelle forstærkere og buffere.De forskellige konfigurationer i kredsløb er normalt udviklet gennem matematiske formler, der inkorporerer koncepter, såsom polynomer, logaritmer og trigonometri.

forskellige ligninger kan bruges til at bestemme størrelsen af frekvensrespons, den elektriske fase og timingen mellem input og output.Kondensatorerne og induktorer kan fysisk skiftes rundt for at skabe et højpas smørworth-filter.En anden konfiguration af kredsløbet skaber generelt et båndpasfilter, mens det også er muligt at oprette en båndstop-enhed.Kondensatorerne og induktorer kan blandes på forskellige måder for at konstruere den ønskede slags filter.Der er flere andre slags filtre, såsom Bessel og Chebychev, som er kendetegnet ved forskellige responshastigheder og tab af frekvensintensitet eller dæmpning.

Matematiske færdigheder er generelt påkrævet til at opbygge forskellige designs, såsom et lavpas Butterworth -filter.Numeriske formler hjælper typisk med at bestemme, hvad egenskaberne ved filteret, såsom cutoff -frekvens, vil være.Der er dog værktøjer på Internettet, der kan gøre disse beregninger automatisk for alle, der bygger et Butterworth -filter for første gang.Lavpas-typen kan oprettes ved hjælp af prototype-kredsløb til design af elektroniske systemer, og det meste af tiden er ingen erfaring med at opbygge et sådant filter nødvendigt for at fremstille et.