آموزش آشنایی با فیلترهای مرتبه اول - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

مقدمه Introduction

• 01.010 مرور کلی دوره و اهداف 01.010 - Course overview and objectives

• 01.020 نرم‌افزارها و سخت‌افزارها 01.020 - Software and hardware

• مخزن منابع دوره Course repository

• دانلود کتاب الکترونیکی مکمل (PDF) Download the companion eBook (PDF)

فیلتر چیست؟ What is a filter?

• 02.010 آشنایی با فیلترها 02.010 - Introduction to filters

• 02.020 فیلترهای مرتبه اول در کاربردهای زندگی واقعی 02.020 - First-order filters in real life applications

• 02.030 چهار نوع فیلتر: پایین‌گذر، بالاگذر، باندگذر، باند‌گیر 02.030 - The four filters: low-pass, high-pass, band-pass, band-stop

• 02.040 مثال: مقایسه سیگنال فیلتر شده و فیلتر نشده 02.040 - Example: Compare a filtered and unfiltered signal

• 2.10 2.40 کوییز 2.10-2.40 Quiz

• فیلتر کردن نویز: حل مشکلات سیگنال سنسور در گلخانه هوشمند Filtering the Noise: Solving Sensor Signal Issues in a Smart Greenhouse

بررسی عمیق فیلترهای مرتبه اول RC و RL Dive into first order RC and RL filters

• 03.010 مقدمه 03.010 - Introduction

• 03.020 فیلتر مرتبه اول چیست؟ 03.020 - What is a first-order filter?

• 03.030 رفتار فیلتر پایین‌گذر RC 03.030 - RC low-pass filter bevaviour

• 03.040 رفتار فیلتر بالاگذر RC 03.040 - RC high-pass filter behavior

• 03.050 رفتار فیلتر پایین‌گذر RL 03.050 - RL low-pass filter behavior

• 3.10 3.50 کوییز 3.10-3.50 Quiz

• 03.060 رفتار بالاگذر RL 03.060 - RL high-pass behavior

• 03.070 تقسیم ولتاژ در AC با استفاده از راکتانس 03.070 - Voltage division in AC using reactance

• 03.080 فرکانس قطع 03.080 - Cutoff frequency

• 03.090 تغییر فاز 03.090 - Phase shift

• 03.100 پاسخ پله فیلترهای مرتبه اول 03.100 - Step response of first-order filters

• 03.110 پاسخ ضربه فیلترهای مرتبه اول 03.110 - Impulse response of first-order filters

• 03.120 تعاریف ضروری 03.120 - Just in case... definitions

• 03.130a فعالیت ۱: محاسبه پاسخ فیلتر در فرکانس‌های پایین، قطع و بالا (بخش اول) 03.130a - Activity 1: Calculate filter response at low, cutoff and high frequenc

• 03.130b فعالیت ۱: محاسبه پاسخ فیلتر در فرکانس‌های پایین، قطع و بالا (بخش دوم) 03.130b - Activity 1: Calculate filter response at low, cutoff and high frequenc

• 03.140a فعالیت ۲: شبیه‌سازی پاسخ ورودی سینوسی در حوزه زمان (بخش اول) 03.140a - Activity 2: Simulate sinusoidal input response in the time domain

• 03.140b فعالیت ۲: شبیه‌سازی پاسخ ورودی سینوسی در حوزه زمان (بخش دوم) 03.140b - Activity 2: Simulate sinusoidal input response in the time domain

• 03.150 فعالیت ۳: مطالعه تغییر پارامترها 03.150 - Activity 3: Parameter variation study

• 03.160a فعالیت ۴: پیاده‌سازی فیلتر روی بردبورد (بخش اول) 03.160a - Activity 4: Filter on a breadboard

• 03.160b فعالیت ۴: پیاده‌سازی فیلتر روی بردبورد (بخش دوم) 03.160b - Activity 4: Filter on a breadboard

• 3.60 3.100 کوییز 3.60-3.100 Quiz

• انتخاب فیلتر مرتبه اول برای شرطی‌سازی سیگنال First-Order Filter Selection for Signal Conditioning

تحلیل فیلتر با نمودارهای بود و فازورها Filter analysis with Bode plots and phasors

• 04.10 مقدمه‌ای بر تحلیل فیلتر با نمودارهای بود و فازورها 04.10 - Introduction to filter analysis with Bode plots and Phasors

• 04.20 نمودار بود چیست؟ 04.20 - What is a Bode plot?

• 04.30 مثال‌هایی از نمودارهای بود 04.30 - Example Bode plots

• 04.40 فازورها چیستند؟ 04.40 - What are phasors?

• 4.10 4.40 کوییز 4.10-4.40 quiz

• 04.50 مثال‌هایی از نمودارهای فازوری 04.50 - Example phasor plots

• 4.060a فعالیت ۱: محاسبه قطعه مفقود برای دستیابی به رفتار فازوری مورد نظر (بخش اول) 4.060a - Activity 1: Calculate Missing Component to Achieve Desired Phasor Behav

• 4.060b فعالیت ۱: محاسبه قطعه مفقود برای دستیابی به رفتار فازوری مورد نظر (بخش دوم) 4.060b - Activity 1: Calculate Missing Component to Achieve Desired Phasor Behav

• 4.070a فعالیت ۲: طراحی فیلتر بالاگذر RL برای فرکانس قطع هدف (بخش اول) 4.070a - Activity 2: Design an RL high-pass filter for a target cutoff frequency

• 4.070b فعالیت ۲: طراحی فیلتر بالاگذر RL برای فرکانس قطع هدف (بخش دوم) 4.070b - Activity 2: Design an RL high-pass filter for a target cutoff frequency

• 4.070c فعالیت ۲: طراحی فیلتر بالاگذر RL برای فرکانس قطع هدف (بخش سوم) 4.070c - Activity 2: Design an RL high-pass filter for a target cutoff frequency

• 4.070d فعالیت ۲: طراحی فیلتر بالاگذر RL برای فرکانس قطع هدف (بخش چهارم) 4.070d - Activity 2: Design an RL high-pass filter for a target cutoff frequency

• 4.080 فعالیت ۳: رسم نمودار بود و فازور بر اساس اندازه‌گیری 4.080 - Activity 3: Bode and Phasor Plot from Measurement

• 4.60 4.80 کوییز 4.60-4.80 quiz

• تطبیق عملکرد فیلتر با نیازهای سیستم Matching Filter Performance to System Requirements

کاربردهای فیلتر Filter applications

• 05.10 مقدمه 05.10 - Introduction

• 05.20 ثابت زمانی و مفهوم آن 05.20 - Time constant and its meaning

• 05.25 فعالیت ۱: آزمایش ثابت زمانی 05.25 - Activity 1: Time constant experiment

• 05.30 تأثیر ثابت زمانی بر شکل سیگنال 05.30 - Impact of time constant on signal shape

• 05.35 فعالیت ۲: بررسی تأثیر ثابت زمانی بر شکل سیگنال 05.35 - Activity 2: Impact of the Time Constant on Signal Shape

• 05.40 شکل‌دهی تن صدا (Audio Tone Shaping) 05.40 - Audio tone shaping

• 05.45 فعالیت ۳: شنیدن اثر فیلتر کردن 05.45 - Activity 3: Hear the effect of filtering

• 05.50 شرطی‌سازی سیگنال سنسور 05.50 - Sensor signal conditioning

• 05.55 فعالیت ۴: سنسور نور نویزی همراه با فیلتر 05.55 - Activity 4: A noisy light sensor with a filter

• 05.60 فیلتر کردن نویز 05.60 - Noise filtering

• 05.65 فعالیت ۵: حذف نویز اهم‌زدگی برق شهر (Humming Noise) 05.65 - Activity 5: Remove mains humming noise

• 5.10 5.65 کوییز 5.10-5.65 quiz

• 05.70 لرزش‌گیری کلیدها (Debouncing) 05.70 - Debouncing switches

• 05.75 فعالیت ۶: لرزش‌گیری دکمه روی بردبورد 05.75 - Activity 6: Button debouncing on the breadboard

• 05.80 هموارسازی آنالوگ سیگنال‌های دیجیتال PWM 05.80 - Analog smoothing of digital PWM signals

• 05.85 فعالیت ۷: هموارسازی یک سیگنال PWM 05.85 - Activity 7: Smoothing of a PWM signal

• 05.90 فیلتر کردن منبع تغذیه 05.90 - Power supply filtering

• 05.100 فعالیت ۸: طراحی فیلتر برای میکروفون 05.100 - Activity 8: Design a filter for a microphone

• 05.110 فعالیت ۹: طراحی فیلتر برای ترمیستور یا فوتورزیستور 05.110 - Activity 9: Design a filter for a thermistor or photoresistor

• 5.70 5.110 کوییز 5.70-5.110 quiz

فیلترهای آبشاری و انواع فیلترها Cascading Filters and Filter Types

• 06.10 چرا از فیلترهای آبشاری استفاده می‌کنیم؟ 06.10 - Why cascade filters?

• 06.20 آبشاری کردن فیلترهای RC و رفتار مرتبه دوم 06.20 - Cascading RC filters and second-order behavior

• 06.25 فعالیت ۱: پیاده‌سازی فیلترهای RC آبشاری روی بردبورد 06.25 - Activity 1: Cascading RC filters on the breadboard

• 06.30 فیلتر باندگذر (Band Pass) 06.30 - Band-pass filter

• 06.35 فعالیت ۲: فیلتر باندگذر روی بردبورد 06.35 - Activity 2: Band-pass filter on the breadboard

• 06.40 محدودیت‌های طراحی فیلتر: بارگذاری، تضعیف، پهنای باند 06.40 - Filter design constraints: loading, attenuation, bandwidth

• 06.50 فعالیت ۳: طراحی فیلتر دو مرحله‌ای برای جداسازی یک باند فرکانسی 06.50 - Activity 3: Design a two-stage filter to isolate a frequency band

• 06.60 فعالیت ۴: شبیه‌سازی فیلترهای آبشاری با فرکانس‌های قطع متغیر 06.60 - Activity 4: Simulate cascaded filters with varying cutoff frequencies

• 6.10 6.60 کوییز 6.10-6.60 quiz

مقدمه‌ای بر رسم نمودار با پایتون A primer of plotting with Python

• 7.10 چرا برای یادگیری الکترونیک از پایتون استفاده کنیم؟ 7.10 - Why use Python to learn electronics?

• 7.20 راه‌اندازی محیط پایتون 7.20 - Set up the Python environment

• 7.30 مبانی پایتون برای شبیه‌سازی‌های الکترونیک 7.30 - Python fundamentals for electronics simulations

• 7.40 NumPy ضروری برای الکترونیک 7.40 - Essential NumPy for electronics

• 7.50 بصری‌سازی با Matplotlib 7.50 - Visualization with Matplotlib

• 7.60 درک و تغییر اسکریپت‌های شبیه‌سازی الکترونیک 7.60 - Understanding and modifying electronics simulation scripts

• 7.70 منابع تکمیلی 7.70 - Additional resources

مبانی جبر برای تحلیل فیلترهای مرتبه اول A primer of algebra for first-order filter analysis

• 8.10 جبر در تحلیل فیلتر 8.10 - Algebra in filter analysis

• 8.20 بازآرایی معادلات 8.20 - Rearranging equations

• 8.30 نسبت‌ها و تناسبات 8.30 - Ratios and proportions

• 8.40 کار با کسرها 8.40 - Manipulating fractions

• 8.50 توان‌ها و ریشه‌ها 8.50 - Powers and roots

• 8.60 اعداد مختلط 8.60 - Complex numbers

• 8.70 فرکانس، فرکانس زاویه‌ای و جایگزینی 8.70 - Frequency, angular frequency, and substitution

بخش تکمیلی Bonus

• درس تکمیلی Bonus lecture