في عالم الإلكترونيات والدوائر الكهربائية، تسافر الإشارات على شكل موجات، تحمل كل منها ترددًا فريدًا. أحيانًا، نحتاج إلى تصفية هذه الإشارات بشكل انتقائي، والسماح بمرور نطاق محدد فقط من الترددات، بينما يتم حجب الآخرين. هنا يأتي دور مرشحات التمرير النطاقي.
تخيل مرشحًا يشبه الغربال: تصب خليطًا من حبيبات الرمل بأحجام مختلفة من خلاله. يسمح الغربال بمرور الحبيبات التي تقع ضمن نطاق حجم معين فقط، بينما يحجب الآخرين. وبالمثل، يسمح مرشح التمرير النطاقي بمرور الترددات الموجودة داخل النطاق التمريري، بينما يضعف أو يحجب تمامًا الترددات الموجودة خارج هذا النطاق، المعروفة باسم النطاقات القاطعة.
تشريح مرشح التمرير النطاقي:
يتميز مرشح التمرير النطاقي بترددين رئيسيين:
المنطقة بين هذين الترددين القاطعين، حيث تمر الإشارة بأقل قدر من التخفيف، تسمى النطاق التمريري.
تصور العمل:
يُوضح الرسم البياني المقدم سلوك مرشح التمرير النطاقي. يمثل المحور الرأسي حجم مخرجات المرشح، |N(jω)|، والذي يشير إلى قوة الإشارة المارة من خلاله. يمثل المحور الأفقي التردد (ω).
داخل النطاق التمريري (ωL < ω < ωH)، تظل مخرجات المرشح ثابتة نسبيًا، مما يشير إلى أن جميع الترددات في هذا النطاق تمر دون فقد كبير. خارج النطاق التمريري، في النطاقات القاطعة (ω < ωL و ω > ωH)، تنخفض المخرجات بشكل حاد، مما يدل على أن الترددات في هذه النطاقات يتم تخفيفها بشكل كبير.
التطبيقات الواقعية:
تستخدم مرشحات التمرير النطاقي بشكل واسع في العديد من التطبيقات الإلكترونية، بما في ذلك:
تصميم مرشح التمرير النطاقي:
يمكن إنشاء مرشحات التمرير النطاقي باستخدام مكونات دوائر مختلفة، بما في ذلك المقاومات والمكثفات والحث، مرتبة بشكل متكرر في تركيبات مثل دوائر RLC. تُشمل عملية التصميم اختيار قيم مكونات مناسبة لتحقيق الخصائص المطلوبة للنطاق التمريري والنطاق القاطع.
في الختام:
تُعد مرشحات التمرير النطاقي أدوات أساسية لتصفية الإشارات بشكل انتقائي، والسماح بمرور نطاق ترددات مرغوب فقط. تُبرز تطبيقاتها الواسعة دورها الحاسم في مختلف التقنيات، من أنظمة الاتصالات إلى التصوير الطبي. يُعد فهم سلوكها ومبادئ تصميمها أمرًا أساسيًا لمعالجة وتحكم الإشارات في مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية.
Comments