Vad är Butterworth -filtret?

Ofta används vid signalbehandling, ett Butterworth -filter används vanligtvis i ljudkretsar för kommersiella installationer, hem och i bilstereo.Vanligtvis tillverkat av en serie induktorer och kondensatorer på en krets skapar filtret inte en krusande effekt i frekvenserna och våglängderna som passerar genom den, som visas i en grafisk analys.Systemet kallas därför också ett maximalt plattfilter.Det är namnet efter ingenjör och matematiker Stephen Butterworth som först skrev om filtret 1930.

Butterworth -filter används i många typer av ljudhögtalare.De tillhandahåller i allmänhet ljudövergång, som är filtrering av ljudsignaler till olika frekvenser medan musik spelas.Filtren håller dessa frekvenser åtskilda från varandra under ljudbehandling.Volym- och distorsionskontroll, för både analoga och digitala system, är vanligtvis resultatet av oberoende behandling av dessa olika ljudfrekvenser.

Det finns olika typer av Butterworth -filterdesign, vanligtvis definierade av konfigurationer som kallas topologier.Shunt-kondensatorer och serieinduktorer läggs ut i Cauer-topologin, medan en sallen-nyckelopologi använder motstånd och kondensatorer samt elektroniska komponenter som kallas operativa förstärkare och buffertar.De olika konfigurationerna i kretsar utvecklas vanligtvis genom matematiska formler som innehåller begrepp såsom polynomier, logaritmer och trigonometri.

olika ekvationer kan användas för att bestämma storleken på frekvensrespons, elektrisk fas och tidpunkten mellan ingången och utgången.Kondensatorerna och induktorerna kan fysiskt växlas runt för att skapa ett högpass Butterworth-filter.En annan konfiguration av kretsen skapar i allmänhet ett bandpassfilter, medan det också är möjligt att skapa en band-stop-enhet också.Kondensatorerna och induktorerna kan blandas på olika sätt att konstruera den önskade typen av filter.Det finns flera andra typer av filter, såsom Bessel och Chebychev, som kännetecknas av olika svarshastigheter och förlust av frekvensintensitet, eller dämpning.

Matematiska färdigheter krävs vanligtvis för att bygga olika mönster som ett lågpass Butterworth -filter.Numeriska formler hjälper vanligtvis till att avgöra vilka egenskaper hos filtret, till exempel avgränsningsfrekvens, kommer att vara.Det finns dock verktyg på internet som kan göra dessa beräkningar automatiskt för alla som bygger ett Butterworth -filter för första gången.Den lågpassade typen kan skapas genom att använda prototypkretsar för att utforma elektroniksystem, och för det mesta är ingen erfarenhet av att bygga ett sådant filter nödvändigt för att göra ett.