Filtry aktywne czasu ciągłego i dyskretnego

Transkrypt

1 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki czau ciągłego i dykretnego Wrocław 9 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki 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

2 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki 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 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Tranmitancja filtru m m am am n n b b n n... a... b a b m n ( z ) i i ( p j ) j a i, b j rzeczywite wpółczynniki filtru z i, p j zera i bieguny funkcji tranmitancji exp[ jϕ ] () - charakterytyka czętotliwościowa modułu φ() charakterytyka czętotliwościowa fazy

3 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Metody realizacji filtrów akadowa polega na rozkładzie tranmitancji filtru okiego rzędu na truktury o tranmitancji II topnia i entualną jedną tranmitancję I rzędu. ynteza filtru realizowana na izolowanych ekcjach II rzędu. Wielopętlogo przężenia zwrotnego ynteza polega na objęciu bloków II rzędu jedną lub więkzą liczbą pętli Z metoda trudniejza jednak umożliwia uzykać charakterytyki czętotliwościo filtrów o mniejzych wrażliwościach na zmiany parametrów filtrów. Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry bikwadrato Przy projektowaniu ekcji bikwadratoj korzyta ię na ogół z potaci znormalizowanej tranmitancji k (). N k N k k ( p )( p ) Zapiując mianownik tranmitancji w potaci: b b Otrzymujemy zależności na dobroć i pulację: b b b W zależności od potaci licznika N k () można otrzymać filtry różnych typów:

4 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry bikwadrato Filtr dolnoprzeputo (LP) (ang. lowpa filter) LP Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry bikwadrato Filtr górnoprzeputo (P) (ang. highpa filter) P 4

5 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry bikwadrato Filtr pamowoprzeputo (BP) (ang. bandpa filter) BP B db π f db db σ p g gl Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry bikwadrato Filtr pamowozaporo (B) (ang. bandreject filter) B z z z 5

6 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry bikwadrato zętotliwości charakterytyczne i graniczne. Zafalowania charakterytyk czętotliwościoch filtrów. Wpółczynniki korekcyjne. α Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki harakterytyka Butterwortha: harakterytyka Beela: harakterytyka zebyzewa: Wpółczynniki korekcyjne Filtr dolnoprzeputo g g k lp max k lp g k alp 6

7 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki harakterytyka Butterwortha: Wpółczynniki korekcyjne Filtr górnoprzeputo g harakterytyka Beela: harakterytyka zebyzewa: g max k lp k lp g k alp Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki truktura allen-ey a filtr LP LP u 4 7

8 8 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki truktura allen-ey a filtr P P Dla i Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki truktura allen-ey a filtr BP BP

9 9 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Wielokrotne ujemne Z filtr LP ) ( LP Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Wielokrotne ujemne Z filtr P P

10 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Wielokrotne ujemne Z filtr BP Dla g gl gl g BP Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Wielokrotne ujemne Z filtr B B 6 6 BP 5 5 Wzmocnienia obu torów umatora muzą być takie ame, tzn.:

11 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki 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. Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry przełączane ymulacja rezytancji I d dt d ( ) I dt T f zat f

12 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry przełączane integrator odwracający gdzie: τ τ τ ZAT τ f tounek określany przez producenta: η π η πf η ( 5 ) Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry przełączane integrator nieodwracający Zmiana znaku poprzez oddawania ładunku przez zmianę polaryzacji. f τ τ ZAT f η πf

13 Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki Filtry przełączane II rzędu Politechnika Wrocławka Intytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akutyki 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