Filtry aktywne czasu ciągłego i dyskretnego

Transkrypt

1 Politechnika Wrocławka czau ciągłego i dykretnego Wrocław 5 Politechnika Wrocławka, w porównaniu z filtrami paywnymi L, różniają ię wieloma zaletami, np. dużą tabilnością pracy, dokładnością, łatwością przetrajania czętotliwości, brakiem tłumienia ygnału użytecznego a nat możliwością jego wzmacniania, eliminacją elementów indukcyjnych (L) koztownych i niegodnych za względu na duże gabaryty. mogą pracować w zerokim zakreie czętotliwości - od tyięcznych części z do kilkudzieięciu, a nat do kilkuet kz. Górna czętotliwość pracy filtru jet ograniczona pamem przenozenia WO.

2 Politechnika Wrocławka odzaje Ze względu na poób działania filtry aktywne dzielimy na: - filtry o pracy ciągłej (ang. continou time filter) - filtry przełączane (ang. witched capacitor) Ze względu na rodzaj charakterytyki czętotliwościoj filtry dzielimy na: f Politechnika Wrocławka harakterytyka amplitudowa Pamo przeputo to zakre czętotliwości ygnałów przechodzących przez filtr bez znacznego tłumienia. Najczęściej przyjmuje ie, ze krańcem pama przeputogo jet czętotliwość, dla której wzmocnienie filtru maleje o db. Pamo zaporo to pamo czętotliwości, których amplituda ma zotać zmniejzona poniżej zaprojektowanego poziomu.

3 Politechnika Wrocławka harakterytyka amplitudowa Parametry oceny filtru to tętnienie pama przeputogo i zaporogo oraz tromość nachylenia charakterytyki. W zależności od przeznaczenia filtru dopuzcza ię pewien poziom tętnienia jak i określoną zerokość obzaru przejścia, możli jet zaprojektowanie filtru z bardzo tromą charakterytyką lub taki, który nie wprowadza zakłóceń w paśmie przeputom. Politechnika Wrocławka harakterytyka fazowa harakterytyka fazowa - zależność przeunięcia fazy ygnału jściogo filtru względem ygnału doprowadzonego do jego jścia od czętotliwości tych ygnałów. Ważność charakterytyki fazoj filtru nika z faktu, ze jeśli kłado ygnału jściogo, których czętotliwości całkowicie miezczą ie w paśmie przeputom filtru, ą rożnie opóźnione po przejściu przez filtr, to ygnał jścio filtru będzie zniekztałcony.

4 Politechnika Wrocławka Odpowiedź na kok jednotko Filtry można charakteryzować parametrami w dziedzinie czau. Jet to itotne gdy filtr jet pobudzany ygnałami impulomi. Politechnika Wrocławka Odpowiedź na kok jednotko za naratania odpowiedzi- jet to cza w którym napięcie jścio oiągnie poziom 9% do wojej wartości makymalnej (tr) za utalania - cza w jakim napięcie jścio utala ię w obrębie 5% odchylenia od wojej wartości końcoj (t) 4

5 Politechnika Wrocławka Odpowiedź na kok jednotko Przerzut - makymalna wartość napięcia o jakie napięcie jścio przeżza chwilowo woją wartość końcową. Tętnienie - ocylacje wokółśredniej wartości końcoj Politechnika Wrocławka odzaje Ze względu na poób aprokymacji ch-yki czętotliwościoj: - Butterwortha - zebyzewa - Beela (Thompona) - Butterwortha - Thompona Ze względu na rząd: pierwzego, drugiego, trzeciego, n-tego rzędu 5

6 Politechnika Wrocławka Ze względu na rząd: odzaje pierwzego, drugiego, trzeciego, n-tego rzędu Politechnika Wrocławka Filtr dolnoprzeputo Filtr dolnoprzeputo (LP) (ang. lowpa filter) 6

7 Politechnika Wrocławka Filtr górnoprzeputo Filtr górnoprzeputo (P) (ang. highpa filter) Politechnika Wrocławka Filtr pamowoprzeputo Filtr pamowoprzeputo (BP) (ang. bandpa filter) toowane głównie w takich przypadkach, w których z ygnałów o jednej czętotliwości, lub tępujących w wąkim paśmie czętotliwości, należy uunąć towarzyzące im zumy lub zakłócenia o czętotliwościach zbliżonych do czętotliwości ygnału. 7

8 Politechnika Wrocławka Filtr pamowozaporo Filtr pamowozaporo (B) (ang. bandreject filter) toowane do tłumienia ygnałów zakłócających o czętotliwościach leżących w paśmie użytecznym. Mogą być toowane np. do eliminacji przydźwięku o czętotliwości ieci. Politechnika Wrocławka truktura allen-ey a filtr LP LP u 4 8

9 9 truktura allen-ey a filtr P P Dla i Politechnika Wrocławka truktura allen-ey a filtr BP BP Q Politechnika Wrocławka

10 Wielokrotne ujemne Z filtr LP ) ( LP Politechnika Wrocławka Wielokrotne ujemne Z filtr P P Politechnika Wrocławka

11 Politechnika Wrocławka Wielokrotne ujemne Z filtr BP Dla Q g gl gl g BP Politechnika Wrocławka Motek TT filtr B

12 Politechnika Wrocławka Wielokrotne ujemne Z filtr B B 6 6 BP 5 5 Wzmocnienia obu torów umatora muzą być takie ame, tzn.: Politechnika Wrocławka Filtry przełączane Filtry charakteryzują ię: - wpółczynniki tranmitancji filtru nie zależą od wartości pojemności ale od ich tounków, - czętotliwość graniczna filtru jet wprot proporcjonalna do f zegara, ze wpółczynnikiem proporcjonalności zależnym od tounku. Dzięki temu filtry: - mają duża dokładność konania (niemożliwą w innych technologiach); - mogą być automatycznie przetrajane poprzez zmianę f zegara.

13 Politechnika Wrocławka Filtry przełączane ymulacja rezytancji I dq dt d ( ) I dt T f zat f Politechnika Wrocławka Filtry przełączane integrator odwracający gdzie: τ τ τ ZAT τ f tounek określany przez producenta: η π η πf η ( 5 )

14 Politechnika Wrocławka Filtry przełączane integrator nieodwracający Zmiana znaku poprzez oddawanie ładunku przez zmianę polaryzacji. f τ τ ZAT f η πf Politechnika Wrocławka Filtry przełączane II rzędu 4

15 5 Filtry przełączane II rzędu Filtr dolnoprzeputo 4 τ τ η π f Filtr górnoprzeputo 4 τ τ η π f Filtr pamowoprzeputo 4 τ τ τ η π f Politechnika Wrocławka