सरल शब्दों में, फ़िल्टरिंग का अर्थ है किसी सिग्नल को प्रोसेस करना। यह विशिष्ट आवृत्तियों के सिग्नलों को चुनिंदा रूप से पास या दबाता है, जिससे सिग्नल की आवृत्ति स्पेक्ट्रम विशेषताओं में संशोधन होता है।
हम एक फ़िल्टर को आवृत्ति चयनकर्ता के रूप में देख सकते हैं। यह कुछ आवृत्ति श्रेणियों के भीतर सिग्नल घटकों को बनाए रखता है और अन्य आवृत्तियों के घटकों को हटा देता है।
इसके कार्यों में शोर हटाना, सिग्नल को स्मूथ करना, उपयोगी सिग्नलों का निष्कर्षण और बहुत कुछ शामिल है।
फ़िल्टरिंग की अवधारणा संचार सिद्धांत से उत्पन्न होती है। यह हस्तक्षेप वाले प्राप्त सिग्नलों से उपयोगी सिग्नलों को निकालने की एक तकनीक का वर्णन करता है। प्राप्त सिग्नल एक देखे गए यादृच्छिक प्रक्रिया के बराबर है, जबकि उपयोगी सिग्नल अनुमानित यादृच्छिक प्रक्रिया के अनुरूप है। उदाहरण के लिए, जब रडार किसी विमान को ट्रैक करता है, तो मापा गया विमान स्थिति डेटा में माप त्रुटियां और अन्य यादृच्छिक हस्तक्षेप शामिल होते हैं।
फ़िल्टरिंग सिग्नल प्रोसेसिंग में एक मुख्य अवधारणा है और इसे शास्त्रीय फ़िल्टरिंग और आधुनिक फ़िल्टरिंग में विभाजित किया गया है।
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शास्त्रीय फ़िल्टरिंग फूरियर विश्लेषण और रूपांतरणों से प्राप्त एक इंजीनियरिंग अवधारणा है। उन्नत गणितीय सिद्धांत के अनुसार, कुछ शर्तों को पूरा करने वाले किसी भी सिग्नल को अनंत रूप से कई सुपरइम्पोज़्ड साइन तरंगों में विघटित किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में, इंजीनियरिंग सिग्नल विभिन्न आवृत्तियों की साइन तरंगों के सुपरपोज़िशन से बनते हैं। एक मिश्रित सिग्नल बनाने वाली विभिन्न आवृत्तियों की साइन तरंग घटकों को इसके आवृत्ति घटक या हार्मोनिक घटक कहा जाता है।
आधुनिक फ़िल्टरिंग एनालॉग सिग्नलों को फ़िल्टर करने के लिए एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करती है। इसका मूल सिद्धांत सिग्नल के भीतर आवृत्ति घटकों का चयन करने के लिए सर्किट आवृत्ति विशेषताओं का लाभ उठाता है। आवृत्ति द्वारा फ़िल्टर करते समय, सिग्नल को विभिन्न आवृत्तियों की सुपरइम्पोज़्ड साइन तरंगों से बनी एक एनालॉग सिग्नल के रूप में माना जाता है। हम विभिन्न आवृत्ति घटकों का चयन करके सिग्नल फ़िल्टरिंग प्राप्त करते हैं।
इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में, फ़िल्टरिंग सिग्नल प्रोसेसिंग, सर्किट डिज़ाइन और संचार में व्यापक रूप से लागू होती है। इसे सर्किट घटकों के मापदंडों को समायोजित करके या समर्पित सर्किट जोड़कर लागू किया जा सकता है। डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग में, फ़िल्टरिंग को सॉफ्टवेयर के माध्यम से भी महसूस किया जा सकता है।
फ़िल्टरिंग किसी सिग्नल के विशिष्ट आवृत्ति बैंड को फ़िल्टर करने का संचालन है। यह हस्तक्षेप को दबाने और रोकने के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय है। फ़िल्टरिंग को शास्त्रीय फ़िल्टरिंग और आधुनिक फ़िल्टरिंग में वर्गीकृत किया गया है।
फ़िल्टरिंग किसी सिग्नल के विशिष्ट आवृत्ति बैंड को फ़िल्टर करने का संचालन है। यह हस्तक्षेप को दबाने और रोकने के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय है। यह एक संभाव्यता सिद्धांत और विधि है जिसका उपयोग यादृच्छिक प्रक्रिया परिणामों के अवलोकन के आधार पर अन्य संबंधित यादृच्छिक प्रक्रियाओं का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है।
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वास्तव में, फ़िल्टर कैपेसिटर पावर सप्लाई के एसी प्रतिरोध को कम कर सकते हैं। पावर सप्लाई आउटपुट पर एक कैपेसिटर जोड़ने से वह करंट मिलता है जो बढ़ता है और बहुत कम समय में बनाए रखने की आवश्यकता होती है। कैपेसिटर तुरंत करंट को कम करता है और खुद को चार्ज करने के लिए संग्रहीत करंट को उलट देता है। इन संक्षिप्त अवधियों के दौरान, अधिकांश करंट सीधे पावर सप्लाई के आंतरिक प्रतिरोध से गुजरने के बजाय कैपेसिटर के भीतर ही आदान-प्रदान होता है, जो पावर सप्लाई के एसी प्रतिरोध को कम करता है।
यह ठीक इसी तरह काम करता है। चूंकि पावर सप्लाई में आंतरिक प्रतिरोध होता है और ट्रांसमिशन लाइनों में भी प्रतिबाधा होती है, मॉड्यूलर कैपेसिटर तात्कालिक रूप से भिन्न होने वाले करंट के हिस्से को सीधे कैपेसिटर पर आदान-प्रदान करने की अनुमति देते हैं। यह सर्किट पर करंट उतार-चढ़ाव के परिमाण को कम करता है, जो आईसी को पावर देने में मदद करता है।
इस दृष्टिकोण से, एक आदर्श बिजली आपूर्ति के लिए, अलगाव क्षमता को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है, क्योंकि तार उत्तम नहीं होते हैं।
वास्तव में, सभी बिजली स्रोतों में प्रणोदन क्षमता होती है। जब तक ड्राइव क्षमता संतुष्ट होती है, आउटपुट पावर अपेक्षाकृत स्थिर रहेगी। आउटपुट पावर आवश्यकताओं के लिए आंतरिक प्रतिरोध पर कुछ सीमाएं भी होती हैं, और ये आवश्यकताएं भिन्न होती हैं। आंतरिक प्रतिरोध अनिवार्य रूप से वोल्टेज ड्रॉप बनाता है। एक विनियमित बिजली आपूर्ति सैद्धांतिक रूप से एक बंद-लूप नियंत्रण सर्किट का उपयोग करके अपनी आउटपुट पावर रेंज के भीतर स्थिर रेटेड आउटपुट पावर प्रदान कर सकती है।
तथाकथित एसी प्रतिरोध में कमी मुख्य रूप से उच्च-आवृत्ति एसी प्रतिरोध को लक्षित करती है। भले ही बंद-लूप बिजली आपूर्ति बंद हो, प्रतिक्रिया गति और प्रतिक्रिया के लिए आवश्यकताएं होती हैं। यह लोड करंट परिवर्तनों को तुरंत ट्रैक नहीं कर सकता है, जिससे वोल्टेज में उतार-चढ़ाव होता है। कैपेसिटर जोड़ने से आंतरिक बिजली आपूर्ति करंट में तात्कालिक परिवर्तन कम हो जाते हैं और बिजली आपूर्ति की विशेषताओं में संशोधन होता है।
जब एक फ़िल्टर की गई बिजली आपूर्ति का उपयोग किया जाता है, तो हमने एसी प्रतिरोध को कम करने पर चर्चा की है। व्यवहार में, आउटपुट टर्मिनल पर रिपल को कम करना अधिक महत्वपूर्ण है। ड्राई बैटरी के लिए, आउटपुट कोई रिपल उत्पन्न नहीं करता है और फ़िल्टरिंग अनावश्यक है।
हालांकि, जटिल सर्किट के लिए, विशेष रूप से आईसी पावर सप्लाई पिन के पास, एसी प्रतिरोध को कम करने के लिए कैपेसिटर जोड़ना आवश्यक है।
फ़िल्टर सर्किट मिश्रित एसी और डीसी सिग्नलों से एसी घटकों को हटाते हैं।
एसी पावर रेक्टिफिकेशन के बाद स्पंदित डीसी बन जाती है। इस प्रकार की डीसी पावर सप्लाई में बड़ा एसी रिपल होता है और इसे सीधे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के लिए पावर सप्लाई के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है। एक फ़िल्टर सर्किट ऐसे एसी रिपल घटकों को बहुत कम कर सकता है और रेक्टिफाइड वोल्टेज वेवफॉर्म को स्मूथ कर सकता है।
कीवर्ड
पावर सप्लाई फ़िल्टरिंग, डीसी फ़िल्टर सर्किट, रिपल रिडक्शन, ईएमआई फ़िल्टर, फ़िल्टर कैपेसिटर, पल्सेटिंग डीसी, नॉइज़ सप्रेशन, पावर सप्लाई नॉइज़, सिग्नल फ़िल्टरिंग, ईएमसी फ़िल्टर
सरल शब्दों में, फ़िल्टरिंग का अर्थ है किसी सिग्नल को प्रोसेस करना। यह विशिष्ट आवृत्तियों के सिग्नलों को चुनिंदा रूप से पास या दबाता है, जिससे सिग्नल की आवृत्ति स्पेक्ट्रम विशेषताओं में संशोधन होता है।
हम एक फ़िल्टर को आवृत्ति चयनकर्ता के रूप में देख सकते हैं। यह कुछ आवृत्ति श्रेणियों के भीतर सिग्नल घटकों को बनाए रखता है और अन्य आवृत्तियों के घटकों को हटा देता है।
इसके कार्यों में शोर हटाना, सिग्नल को स्मूथ करना, उपयोगी सिग्नलों का निष्कर्षण और बहुत कुछ शामिल है।
फ़िल्टरिंग की अवधारणा संचार सिद्धांत से उत्पन्न होती है। यह हस्तक्षेप वाले प्राप्त सिग्नलों से उपयोगी सिग्नलों को निकालने की एक तकनीक का वर्णन करता है। प्राप्त सिग्नल एक देखे गए यादृच्छिक प्रक्रिया के बराबर है, जबकि उपयोगी सिग्नल अनुमानित यादृच्छिक प्रक्रिया के अनुरूप है। उदाहरण के लिए, जब रडार किसी विमान को ट्रैक करता है, तो मापा गया विमान स्थिति डेटा में माप त्रुटियां और अन्य यादृच्छिक हस्तक्षेप शामिल होते हैं।
फ़िल्टरिंग सिग्नल प्रोसेसिंग में एक मुख्य अवधारणा है और इसे शास्त्रीय फ़िल्टरिंग और आधुनिक फ़िल्टरिंग में विभाजित किया गया है।
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शास्त्रीय फ़िल्टरिंग फूरियर विश्लेषण और रूपांतरणों से प्राप्त एक इंजीनियरिंग अवधारणा है। उन्नत गणितीय सिद्धांत के अनुसार, कुछ शर्तों को पूरा करने वाले किसी भी सिग्नल को अनंत रूप से कई सुपरइम्पोज़्ड साइन तरंगों में विघटित किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में, इंजीनियरिंग सिग्नल विभिन्न आवृत्तियों की साइन तरंगों के सुपरपोज़िशन से बनते हैं। एक मिश्रित सिग्नल बनाने वाली विभिन्न आवृत्तियों की साइन तरंग घटकों को इसके आवृत्ति घटक या हार्मोनिक घटक कहा जाता है।
आधुनिक फ़िल्टरिंग एनालॉग सिग्नलों को फ़िल्टर करने के लिए एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करती है। इसका मूल सिद्धांत सिग्नल के भीतर आवृत्ति घटकों का चयन करने के लिए सर्किट आवृत्ति विशेषताओं का लाभ उठाता है। आवृत्ति द्वारा फ़िल्टर करते समय, सिग्नल को विभिन्न आवृत्तियों की सुपरइम्पोज़्ड साइन तरंगों से बनी एक एनालॉग सिग्नल के रूप में माना जाता है। हम विभिन्न आवृत्ति घटकों का चयन करके सिग्नल फ़िल्टरिंग प्राप्त करते हैं।
इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में, फ़िल्टरिंग सिग्नल प्रोसेसिंग, सर्किट डिज़ाइन और संचार में व्यापक रूप से लागू होती है। इसे सर्किट घटकों के मापदंडों को समायोजित करके या समर्पित सर्किट जोड़कर लागू किया जा सकता है। डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग में, फ़िल्टरिंग को सॉफ्टवेयर के माध्यम से भी महसूस किया जा सकता है।
फ़िल्टरिंग किसी सिग्नल के विशिष्ट आवृत्ति बैंड को फ़िल्टर करने का संचालन है। यह हस्तक्षेप को दबाने और रोकने के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय है। फ़िल्टरिंग को शास्त्रीय फ़िल्टरिंग और आधुनिक फ़िल्टरिंग में वर्गीकृत किया गया है।
फ़िल्टरिंग किसी सिग्नल के विशिष्ट आवृत्ति बैंड को फ़िल्टर करने का संचालन है। यह हस्तक्षेप को दबाने और रोकने के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय है। यह एक संभाव्यता सिद्धांत और विधि है जिसका उपयोग यादृच्छिक प्रक्रिया परिणामों के अवलोकन के आधार पर अन्य संबंधित यादृच्छिक प्रक्रियाओं का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है।
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वास्तव में, फ़िल्टर कैपेसिटर पावर सप्लाई के एसी प्रतिरोध को कम कर सकते हैं। पावर सप्लाई आउटपुट पर एक कैपेसिटर जोड़ने से वह करंट मिलता है जो बढ़ता है और बहुत कम समय में बनाए रखने की आवश्यकता होती है। कैपेसिटर तुरंत करंट को कम करता है और खुद को चार्ज करने के लिए संग्रहीत करंट को उलट देता है। इन संक्षिप्त अवधियों के दौरान, अधिकांश करंट सीधे पावर सप्लाई के आंतरिक प्रतिरोध से गुजरने के बजाय कैपेसिटर के भीतर ही आदान-प्रदान होता है, जो पावर सप्लाई के एसी प्रतिरोध को कम करता है।
यह ठीक इसी तरह काम करता है। चूंकि पावर सप्लाई में आंतरिक प्रतिरोध होता है और ट्रांसमिशन लाइनों में भी प्रतिबाधा होती है, मॉड्यूलर कैपेसिटर तात्कालिक रूप से भिन्न होने वाले करंट के हिस्से को सीधे कैपेसिटर पर आदान-प्रदान करने की अनुमति देते हैं। यह सर्किट पर करंट उतार-चढ़ाव के परिमाण को कम करता है, जो आईसी को पावर देने में मदद करता है।
इस दृष्टिकोण से, एक आदर्श बिजली आपूर्ति के लिए, अलगाव क्षमता को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है, क्योंकि तार उत्तम नहीं होते हैं।
वास्तव में, सभी बिजली स्रोतों में प्रणोदन क्षमता होती है। जब तक ड्राइव क्षमता संतुष्ट होती है, आउटपुट पावर अपेक्षाकृत स्थिर रहेगी। आउटपुट पावर आवश्यकताओं के लिए आंतरिक प्रतिरोध पर कुछ सीमाएं भी होती हैं, और ये आवश्यकताएं भिन्न होती हैं। आंतरिक प्रतिरोध अनिवार्य रूप से वोल्टेज ड्रॉप बनाता है। एक विनियमित बिजली आपूर्ति सैद्धांतिक रूप से एक बंद-लूप नियंत्रण सर्किट का उपयोग करके अपनी आउटपुट पावर रेंज के भीतर स्थिर रेटेड आउटपुट पावर प्रदान कर सकती है।
तथाकथित एसी प्रतिरोध में कमी मुख्य रूप से उच्च-आवृत्ति एसी प्रतिरोध को लक्षित करती है। भले ही बंद-लूप बिजली आपूर्ति बंद हो, प्रतिक्रिया गति और प्रतिक्रिया के लिए आवश्यकताएं होती हैं। यह लोड करंट परिवर्तनों को तुरंत ट्रैक नहीं कर सकता है, जिससे वोल्टेज में उतार-चढ़ाव होता है। कैपेसिटर जोड़ने से आंतरिक बिजली आपूर्ति करंट में तात्कालिक परिवर्तन कम हो जाते हैं और बिजली आपूर्ति की विशेषताओं में संशोधन होता है।
जब एक फ़िल्टर की गई बिजली आपूर्ति का उपयोग किया जाता है, तो हमने एसी प्रतिरोध को कम करने पर चर्चा की है। व्यवहार में, आउटपुट टर्मिनल पर रिपल को कम करना अधिक महत्वपूर्ण है। ड्राई बैटरी के लिए, आउटपुट कोई रिपल उत्पन्न नहीं करता है और फ़िल्टरिंग अनावश्यक है।
हालांकि, जटिल सर्किट के लिए, विशेष रूप से आईसी पावर सप्लाई पिन के पास, एसी प्रतिरोध को कम करने के लिए कैपेसिटर जोड़ना आवश्यक है।
फ़िल्टर सर्किट मिश्रित एसी और डीसी सिग्नलों से एसी घटकों को हटाते हैं।
एसी पावर रेक्टिफिकेशन के बाद स्पंदित डीसी बन जाती है। इस प्रकार की डीसी पावर सप्लाई में बड़ा एसी रिपल होता है और इसे सीधे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के लिए पावर सप्लाई के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है। एक फ़िल्टर सर्किट ऐसे एसी रिपल घटकों को बहुत कम कर सकता है और रेक्टिफाइड वोल्टेज वेवफॉर्म को स्मूथ कर सकता है।
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