พูดง่ายๆ การกรองคือการประมวลผลสัญญาณ เป็นการส่งผ่านหรือยับยั้งสัญญาณความถี่เฉพาะอย่างเลือกสรร ซึ่งจะปรับเปลี่ยนลักษณะสเปกตรัมความถี่ของสัญญาณ

เราสามารถมองตัวกรองเป็นตัวเลือกความถี่ได้ มันจะเก็บส่วนประกอบของสัญญาณในช่วงความถี่ที่กำหนดและกำจัดส่วนประกอบของความถี่อื่นออก

หน้าที่ของมันรวมถึงการกำจัดสัญญาณรบกวน การปรับสัญญาณให้เรียบ การสกัดสัญญาณที่มีประโยชน์ และอื่นๆ

แนวคิดของการกรองมีต้นกำเนิดมาจากทฤษฎีการสื่อสาร มันอธิบายเทคนิคในการสกัดสัญญาณที่มีประโยชน์จากสัญญาณที่ได้รับซึ่งมีการรบกวน สัญญาณที่ได้รับเทียบเท่ากับกระบวนการสุ่มที่สังเกตได้ ในขณะที่สัญญาณที่มีประโยชน์สอดคล้องกับกระบวนการสุ่มที่ประมาณค่าได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อเรดาร์ติดตามเครื่องบิน ข้อมูลตำแหน่งเครื่องบินที่วัดได้จะมีข้อผิดพลาดในการวัดและการรบกวนแบบสุ่มอื่นๆ

การกรองเป็นแนวคิดหลักในการประมวลผลสัญญาณ และแบ่งออกเป็นการกรองแบบดั้งเดิมและการกรองแบบสมัยใหม่

การกรองแบบดั้งเดิมเป็นแนวคิดทางวิศวกรรมที่ได้มาจากการวิเคราะห์และแปลงฟูเรียร์ ตามทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ขั้นสูง สัญญาณใดๆ ที่เป็นไปตามเงื่อนไขบางประการสามารถแยกออกเป็นคลื่นไซน์ที่ซ้อนทับกันได้ไม่จำกัดจำนวน กล่าวอีกนัยหนึ่ง สัญญาณทางวิศวกรรมเกิดจากการซ้อนทับของคลื่นไซน์ที่มีความถี่ต่างกัน ส่วนประกอบคลื่นไซน์ของความถี่ที่แตกต่างกันซึ่งประกอบขึ้นเป็นสัญญาณผสมเรียกว่าส่วนประกอบความถี่หรือส่วนประกอบฮาร์มอนิก

การกรองแบบสมัยใหม่ใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบอะนาล็อกเพื่อกรองสัญญาณอะนาล็อก หลักการพื้นฐานคือการใช้ประโยชน์จากลักษณะความถี่ของวงจรเพื่อเลือกส่วนประกอบความถี่ภายในสัญญาณ เมื่อกรองตามความถี่ สัญญาณจะถูกปฏิบัติต่อเป็นสัญญาณอะนาล็อกที่ประกอบขึ้นจากการซ้อนทับของคลื่นไซน์ที่มีความถี่ต่างกัน เราบรรลุการกรองสัญญาณโดยการเลือกส่วนประกอบความถี่ที่แตกต่างกัน

ในวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ การกรองมีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในการประมวลผลสัญญาณ การออกแบบวงจร และการสื่อสาร สามารถทำได้โดยการปรับพารามิเตอร์ของส่วนประกอบวงจรหรือการเพิ่มวงจรเฉพาะ ในการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล การกรองยังสามารถทำได้ผ่านซอฟต์แวร์

การกรองคือการดำเนินการกรองแถบความถี่เฉพาะของสัญญาณ เป็นมาตรการสำคัญในการยับยั้งและป้องกันการรบกวน การกรองแบ่งออกเป็นการกรองแบบดั้งเดิมและการกรองแบบสมัยใหม่

การกรองคือการดำเนินการกรองแถบความถี่เฉพาะของสัญญาณ เป็นมาตรการสำคัญในการยับยั้งและป้องกันการรบกวน เป็นทฤษฎีความน่าจะเป็นและวิธีการที่ใช้ในการประเมินกระบวนการสุ่มอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องตามการสังเกตผลลัพธ์ของกระบวนการสุ่ม

แน่นอน ตัวเก็บประจุตัวกรองสามารถลดความต้านทาน AC ของแหล่งจ่ายไฟได้ การเพิ่มตัวเก็บประจุที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟจะให้กระแสที่เพิ่มขึ้นและต้องรักษาไว้ในเวลาอันสั้นมาก ตัวเก็บประจุจะลดกระแสทันทีและย้อนกลับกระแสที่เก็บไว้เพื่อชาร์จตัวเอง ในช่วงเวลาสั้นๆ เหล่านี้ กระแสส่วนใหญ่จะแลกเปลี่ยนโดยตรงภายในตัวเก็บประจุแทนที่จะผ่านความต้านทานภายในของแหล่งจ่ายไฟ ซึ่งจะลดความต้านทาน AC ของแหล่งจ่ายไฟ

นี่คือวิธีการทำงานที่แน่นอน เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟมีความต้านทานภายในและสายส่งก็มีอิมพีแดนซ์ด้วย ตัวเก็บประจุแบบโมดูลาร์ช่วยให้ส่วนหนึ่งของกระแสที่เปลี่ยนแปลงทันทีสามารถแลกเปลี่ยนได้โดยตรงบนตัวเก็บประจุ สิ่งนี้จะลดขนาดของการเปลี่ยนแปลงกระแสในวงจร ซึ่งช่วยในการจ่ายไฟให้กับ IC

จากมุมมองนี้ สำหรับแหล่งจ่ายไฟในอุดมคติ ความสามารถในการแยกไม่สามารถละเลยได้ เนื่องจากสายไฟไม่สมบูรณ์แบบ

ในความเป็นจริง แหล่งจ่ายไฟทั้งหมดมีความสามารถในการขับเคลื่อน ตราบใดที่ความสามารถในการขับเคลื่อนเป็นไปตามข้อกำหนด กำลังขับจะยังคงค่อนข้างเสถียร ข้อกำหนดกำลังขับยังกำหนดขีดจำกัดบางประการสำหรับความต้านทานภายใน และข้อกำหนดเหล่านี้แตกต่างกันไป ความต้านทานภายในสร้างแรงดันตกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แหล่งจ่ายไฟแบบควบคุมสามารถส่งกำลังขับที่เสถียรตามที่กำหนดได้ตามทฤษฎีภายในช่วงกำลังขับโดยใช้ระบบควบคุมแบบวงปิด

สิ่งที่เรียกว่าการลดความต้านทาน AC ส่วนใหญ่กำหนดเป้าหมายความต้านทาน AC ความถี่สูง แม้ว่าแหล่งจ่ายไฟแบบวงปิดจะปิดอยู่ ก็ยังมีข้อกำหนดสำหรับความเร็วในการตอบสนองและการตอบสนอง มันไม่สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงกระแสโหลดได้ทันที ซึ่งนำไปสู่ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า การเพิ่มตัวเก็บประจุจะลดการเปลี่ยนแปลงทันทีในกระแสแหล่งจ่ายไฟภายในและปรับเปลี่ยนลักษณะของแหล่งจ่ายไฟ

เมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟแบบกรอง เราได้กล่าวถึงการลดความต้านทาน AC ในทางปฏิบัติ การลดริปเปิลที่ขั้วเอาต์พุตมีความสำคัญมากกว่า สำหรับแบตเตอรี่แห้ง เอาต์พุตจะไม่มีริปเปิลและการกรองจึงไม่จำเป็น

อย่างไรก็ตาม สำหรับวงจรที่ซับซ้อน การเพิ่มตัวเก็บประจุเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดความต้านทาน AC โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้กับขาจ่ายไฟของ IC

วงจรกรองจะแยกส่วนประกอบ AC ออกจากสัญญาณ AC และ DC แบบผสม

กำลังไฟฟ้า AC จะกลายเป็น DC แบบเป็นจังหวะหลังจากการเรียงกระแส แหล่งจ่ายไฟ DC ประเภทนี้มีริปเปิล AC ขนาดใหญ่และไม่สามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟสำหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้โดยตรง วงจรกรองสามารถลดส่วนประกอบริปเปิล AC ดังกล่าวได้อย่างมากและทำให้รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าที่เรียงกระแสเรียบขึ้น

คำสำคัญ

การกรองแหล่งจ่ายไฟ, วงจรกรอง DC, การลดริปเปิล, ตัวกรอง EMI, ตัวเก็บประจุตัวกรอง, DC แบบเป็นจังหวะ, การลดสัญญาณรบกวน, สัญญาณรบกวนแหล่งจ่ายไฟ, การกรองสัญญาณ, ตัวกรอง EMC