ตัวปรับสมดุลเฟสแบบแลตติสหรือตัวกรองแบบแลตติสเป็นตัวอย่างของตัวกรองแบบออลพาสนั่นคือการลดทอนของตัวกรองจะคงที่ที่ความถี่ ทั้งหมด แต่เฟส สัมพัทธ์ ระหว่างอินพุตและเอาต์พุตจะแปรผันตามความถี่โครงสร้างตัวกรอง แบบแลตติส มีคุณสมบัติพิเศษคือเป็นเครือข่ายความต้านทานคงที่และด้วยเหตุนี้จึงมักใช้ร่วมกับตัวกรองความต้านทานคงที่อื่นๆ เช่นตัวปรับสมดุลแบบบริดจ์ที โครงสร้างตัวกรองแบบแลตติส หรือที่เรียกว่า ส่วนตัด รูป ตัว Xนั้นเหมือนกับโครงสร้างแบบบริดจ์ตัวปรับสมดุลเฟสแบบแลตติสถูกคิดค้นโดยOtto Zobel ^{[ 1 ] [ 2 ]}โดยใช้โครงสร้างตัวกรองที่เสนอโดยGeorge Campbell ^{[ 3 ]}

ค่าอิมพีแดนซ์เฉพาะของโครงสร้างนี้กำหนดโดย

${\displaystyle Z_{o}^{2}=ZZ'}$

และฟังก์ชันถ่ายโอนกำหนดโดย

${\displaystyle H(\omega )={\frac {Z_{o}-Z}{Z_{o}+Z}}}$.

ตัวกรองแบบแลตติสมีประโยชน์อย่างมากใน การใช้งานกับ สายส่งสัญญาณเสียงสเตอริโอของสถานีวิทยุโทรทัศน์การบิดเบือนเฟสใน สายส่ง สัญญาณแบบโมโนโฟนิกนั้นไม่มีผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อคุณภาพเสียง เว้นแต่ว่าการบิดเบือนนั้นจะมีขนาดใหญ่มาก เช่นเดียวกับการบิดเบือนเฟสสัมบูรณ์ในแต่ละขา (ช่องสัญญาณซ้ายและขวา) ของสายส่งสัญญาณสเตอริโอ อย่างไรก็ตาม เฟสที่แตกต่างกันระหว่างขาส่งสัญญาณมีผลกระทบอย่างมากต่อภาพสเตอริโอ เนื่องจากการสร้างภาพสเตอริโอในสมองนั้นอาศัยข้อมูลความแตกต่างของเฟสจากหูทั้งสองข้าง ความแตกต่างของเฟสจะแปลงเป็นความล่าช้า ซึ่งสามารถตีความได้ว่าเป็นทิศทางที่เสียงมาจาก ดังนั้นสายส่งสัญญาณที่สถานีวิทยุโทรทัศน์ใช้สำหรับการส่งสัญญาณสเตอริโอจึงได้รับการปรับสมดุลให้ตรงตามข้อกำหนดเฟสที่แตกต่างกันอย่างเข้มงวด

คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของตัวกรองแบบแลตติสคือ เป็น โครงสร้างแบบ สมดุล โดยเนื้อแท้ ซึ่งมีประโยชน์เมื่อใช้กับโทรศัพท์บ้านซึ่งมักใช้รูปแบบสมดุล ตัวกรองประเภทอื่นๆ หลายประเภทมีโครงสร้างแบบไม่สมดุลโดยเนื้อแท้ และต้องแปลงให้เป็นแบบสมดุลในแอปพลิเคชันเหล่านี้ ซึ่งจะทำให้จำนวนส่วนประกอบเพิ่มขึ้น แต่ไม่จำเป็นต้องทำเช่นนั้นในกรณีของตัวกรองแบบแลตติส

บางส่วนของบทความหรือหัวข้อนี้ อาศัยความรู้ของผู้อ่านเกี่ยวกับ การแสดง ค่าอิมพีแดนซ์ เชิงซ้อน ของตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำรวมถึงความรู้เกี่ยวกับการแสดงสัญญาณในโดเมนความถี่

ข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับตัวกรองแบบโครงตาข่ายคือ เพื่อให้มีความต้านทานคงที่ องค์ประกอบโครงตาข่ายของตัวกรองจะต้องเป็นค่าคู่ขององค์ประกอบอนุกรมโดยสัมพันธ์กับอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะกล่าวคือ

${\displaystyle {\frac {Z}{R_{0}}}={\frac {R_{0}}{Z'}}}$.

วงจรดังกล่าว เมื่อต่อกับ R ₀จะมีค่าความต้านทานขาเข้าเท่ากับ R ₀ที่ทุกความถี่ ถ้าอิมพีแดนซ์ Z เป็นแบบรีแอคทีฟล้วนๆ โดยที่Z = iXแล้ว เฟสชิฟต์ φ ที่แทรกเข้ามาโดยฟิลเตอร์จะมีค่าดังนี้

${\displaystyle \tan {\frac {\varphi }{2}}=-{\frac {X}{R_{0}}}}$.

ตัว กรองแบบโครงตาข่าย ต้นแบบที่แสดงในภาพนี้ ยอมให้ความถี่ต่ำผ่านไปได้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่จะเปลี่ยนเฟสของความถี่สูง กล่าวคือ เป็นการแก้ไขเฟสสำหรับช่วงความถี่สูง ที่ความถี่ต่ำ การเปลี่ยนเฟสจะเป็น 0° แต่เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนเฟสจะเข้าใกล้ 180° สามารถมองเห็นได้ในเชิงคุณภาพโดยการแทนที่ตัวเหนี่ยวนำด้วยวงจรเปิด และตัวเก็บประจุด้วยวงจรลัด ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นที่ความถี่สูง ที่ความถี่สูง ตัวกรองแบบโครงตาข่ายจะเป็นวงจรครอสโอเวอร์และจะทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟส 180° การเปลี่ยนเฟส 180° นั้นเหมือนกับการกลับด้านในโดเมนความถี่ แต่เป็นการหน่วงเวลาในโดเมนเวลา ที่ความถี่เชิงมุมω = 1 เรเดียน /วินาทีการเปลี่ยนเฟสจะเป็น 90° พอดี และนี่คือจุดกึ่งกลางของฟังก์ชันถ่ายโอนของตัวกรอง

ส่วนต้นแบบสามารถปรับขนาดและแปลงให้เข้ากับความถี่ อิมพีแดนซ์ และรูปแถบความถี่ที่ต้องการได้ โดยใช้ การแปลง ตัวกรองต้นแบบ ตามปกติ ตัวกรองที่มีเฟสตรงกันที่ความถี่ต่ำ (กล่าวคือ ตัวกรองที่แก้ไขเฟสที่ความถี่สูง) สามารถได้มาจากการใช้ตัวประกอบการปรับขนาดอย่างง่ายในส่วนต้นแบบ

การตอบสนองเฟสของตัวกรองแบบปรับขนาดจะกำหนดโดย

${\displaystyle \tan {\frac {\varphi }{2}}=-{\frac {\omega }{\omega _{m}}}}$,

โดยที่ ωm _คือความถี่จุดกึ่งกลางและกำหนดโดย

${\displaystyle \omega _{m}={\frac {1}{\sqrt {LC}}}}$.

ตัวกรองที่มีเฟสตรงกันที่ความถี่สูง (กล่าวคือ ตัวกรองเพื่อแก้ไขเฟสที่ความถี่ต่ำ) สามารถหาได้โดยการใช้ การแปลง ความถี่สูงกับตัวกรองต้นแบบ อย่างไรก็ตาม จะเห็นได้ว่าเนื่องจากโครงสร้างแบบแลตติส วิธีนี้จึงเทียบเท่ากับการครอสโอเวอร์ที่เอาต์พุตของส่วนที่มีเฟสต่ำที่สอดคล้องกัน วิธีที่สองนี้ไม่เพียงแต่จะทำให้การคำนวณง่ายขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์ในกรณีที่มีการปรับสมดุลสัญญาณชั่วคราว เช่น สำหรับการออกอากาศภายนอกการลดจำนวนส่วนปรับได้ประเภทต่างๆ ให้น้อยที่สุดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับงานชั่วคราว และการสามารถใช้ส่วนเดียวกันสำหรับการแก้ไขทั้งความถี่สูงและต่ำถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก

ตัวกรองที่แก้ไขช่วงความถี่จำกัด (กล่าวคือ ตัวกรองที่มีเฟสตรงกันทุกที่ยกเว้นในช่วงความถี่ที่กำลังแก้ไข) สามารถสร้างขึ้นได้โดยการประยุกต์ใช้ การแปลง แบบแบนด์สต็อปกับตัวกรองต้นแบบ ซึ่งจะส่งผลให้เกิดองค์ประกอบเรโซแนนซ์ขึ้นในวงจรของตัวกรอง

อีกมุมมองหนึ่งที่อาจจะแม่นยำกว่าในการอธิบายการตอบสนองของตัวกรองนี้ คือการอธิบายว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงเฟสที่แปรผันจาก 0° ถึง 360° เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ที่การเปลี่ยนแปลงเฟส 360° แน่นอนว่าสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตจะกลับมาอยู่ในเฟสเดียวกันอีกครั้ง

ในกรณีของส่วนประกอบในอุดมคติ การออกแบบตัวกรองแบบแลตติสไม่จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทาน อย่างไรก็ตาม ข้อพิจารณาในทางปฏิบัติเกี่ยวกับคุณสมบัติของส่วนประกอบจริงทำให้จำเป็นต้องมีการใช้ตัวต้านทาน ส่วนที่ออกแบบมาเพื่อปรับสมดุลความถี่เสียงต่ำจะมีตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ที่มีจำนวนรอบสูง ส่งผลให้มีความต้านทานสูงในส่วนเหนี่ยวนำของตัวกรอง ซึ่งทำให้เกิดการลดทอนที่ความถี่ต่ำ

ในแผนภาพตัวอย่าง ตัวต้านทานที่ต่ออนุกรมกับตัวเก็บประจุ R1 _มีค่าเท่ากับความต้านทานแฝงที่ไม่ต้องการซึ่งมีอยู่ในตัวเหนี่ยวนำ วิธีนี้ช่วยให้การลดทอนที่ความถี่สูงเท่ากับการลดทอนที่ความถี่ต่ำ และทำให้ตัวกรองกลับมามีการตอบสนองแบบราบเรียบ ส่วนตัวต้านทานขนาน R2 มีหน้าที่_{ทำให้}ค่าอิมพีแดนซ์ภาพ ของตัวกรองกลับไปเป็น _{ค่า R0}ตามการออกแบบเดิมตัวกรองที่ได้จึงเทียบเท่ากับตัวลดทอนแบบกล่องที่ประกอบขึ้นจาก R1 _และ R2 _ที่ต่ออนุกรมกับตัวกรองแบบโครงตาข่ายในอุดมคติ ดังแสดงในแผนภาพ

ตัวปรับสมดุลเฟสแบบแลตติสไม่สามารถแปลงเป็นโทโพโลยีแบบ T-section ได้โดยตรงโดยไม่ต้องเพิ่มส่วนประกอบแอคทีฟ อย่างไรก็ตาม สามารถสร้าง T-section ได้หากมีการใช้หม้อแปลงในอุดมคติ การทำงานของหม้อแปลงสามารถทำได้อย่างสะดวกใน T-section ที่มีเฟสต่ำโดยการพันขดลวดเหนี่ยวนำทั้งสองบนแกนร่วมกัน การตอบสนองของส่วนนี้จะเหมือนกับแลตติสเดิม แม้ว่าจะมีอินพุตความต้านทานที่ไม่คงที่ก็ตาม วงจรนี้ถูกใช้ครั้งแรกโดยGeorge Washington Pierceซึ่งต้องการสายหน่วงเวลาเป็นส่วนหนึ่งของโซนาร์ที่ได้รับการปรับปรุงที่เขาพัฒนาขึ้นระหว่างสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สอง Pierce ใช้ส่วนเหล่านี้เรียงต่อกันเพื่อให้ได้การหน่วงเวลาที่ต้องการ วงจรนี้สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นตัวกรองแบบผ่านต่ำ m-derivedที่มีm > 1ซึ่งทำให้ศูนย์การส่งผ่านอยู่บน แกน jωของระนาบความถี่เชิงซ้อน^{[ 3 ]} การแปลงที่ไม่สมดุลอื่นๆ ที่ใช้หม้อแปลงในอุดมคติก็เป็นไปได้ หนึ่งในนั้นแสดงอยู่ทางด้านขวา^{[ 4 ]}

• เครือข่ายหน่วงเวลาแบบแลตติส
• เครือข่ายโซเบล
• ทฤษฎีบทการแบ่งครึ่งของบาร์ตเลตต์
• อีควอไลเซอร์หน่วงเวลาแบบบริดจ์ T