Como descrever a resposta de freqüência de circuitos de filtro
circuitos de filtro (como filtros passa-baixa, filtros passa-alta, filtros passa-banda, e banda-rejeitar filtros) moldar o conteúdo de sinais de frequência, permitindo que apenas certas frequências para passar. Você pode descrever esses filtros baseados em circuitos simples.
Você encontra a saída de estado estacionário sinusoidal do filtro através da avaliação da função de transferência T (s) em s = j# 969-. A função de transferência refere-se os sinais de entrada / saída no s-domínio e assume condições iniciais nulas. A frequência radiano # 969- é uma variável que representa a frequência da entrada senoidal. Depois de substituir o s = J# 969- para dentro T (s), torna-se a função de transferência de uma proporção de números complexos T (J# 969-).
Uma vez que a função T (J# 969-) é um número complexo para todas as freqüências, você pode determinar o ganho |T (J# 969-)| e fase # 952-(j# 969-). Aqui são as relações de ganho e fase:
Pode apresentar o ganho e fase como uma função da frequência # 969- graficamente, como se mostra na presente aproximação de um filtro típico. Numa região da banda passante, o ganho de função tem ganho quase constante para uma gama de frequências. Na região de faixa de rejeição, o ganho é significativamente reduzida para uma gama de frequências.
Para os filtros não ideais, uma região de transição ocorre entre regiões banda passante e stopband adjacentes. A frequência de corte # 969-C ocorre dentro da região de transição, de acordo com uma definição prescrito. Uma definição amplamente utilizado diz o corte fora frequência ocorre quando o ganho da banda passante é diminuído por um factor de 0,707 a partir de um valor máximo de TMAX. A condição matemática para # 969-C é portanto
Na freqüência de interrupção, a potência de saída caiu para metade do seu valor máximo da banda passante. Aqui, a banda de passagem inclui aquelas frequências em que a potência relativa é maior do que o ponto de meia potência (0,707 do valor máximo da função de transferência). Frequências que são menos do que o ponto queda meia potência na faixa de rejeição.
filtro passa-baixa
O filtro passa-baixa tem uma resposta de ganho com uma gama de frequência de zero frequência (DC) para # 969-C. Qualquer entrada que tem uma frequência abaixo da frequência de corte # 969-C recebe um passe, e qualquer coisa acima fica atenuado ou rejeitado. O ganho aproxima de zero quando a frequência aumenta até ao infinito.
O sinal de entrada do filtro mostrado aqui tem amplitudes iguais nas frequências # 969-1 e # 969-2. Depois de passar através do filtro passa-baixo, a amplitude de saída em # 969-1 não é afetada porque é abaixo da frequência de corte # 969-C. No entanto, em # 969-2, a amplitude do sinal é significativamente diminuída porque é acima # 969-C.
filtro passa-alta
O filtro passa-alta tem uma resposta de ganho com uma gama de frequências de # 969-C ao infinito. Qualquer entrada com uma frequência abaixo da frequência de corte # 969-C fica atenuado ou rejeitado. Qualquer coisa acima # 969-C passa através afectada.
O sinal de entrada do filtro mostrado aqui tem igual amplitude a frequências # 969-1 e # 969-2. Depois de passar através do filtro passa-alto, a amplitude de saída em # 969-1 é significativamente reduzida, porque é abaixo # 969-C, e em # 969-2, a amplitude do sinal passa através afetado porque é acima # 969-C.
filtros passa-banda
O filtro passa-banda tem uma resposta de ganho com uma gama de frequências de # 969-C1 para # 969-C2. Qualquer entrada que tem freqüências entre # 969-C1 e # 969-C2 recebe um passe, e qualquer coisa fora desta faixa fica atenuado ou rejeitado.
O sinal de entrada do filtro mostrado aqui tem igual amplitude a frequências # 969-1, # 969-2, e # 969-3. Depois de passar através do filtro passa-banda, as amplitudes de saída em # 969-1 e # 969-3 são significativamente diminuída porque caem fora da faixa de freqüência desejada, enquanto que a frequência à # 969-2 está dentro do intervalo desejado, pelo que a sua amplitude do sinal passa através afectada.
Você pode pensar no filtro passa-banda como uma série ou em cascata conexão de um filtro passa-baixa com uma frequência # 969-C2 e um passa-alta filtro com frequência # 969-C1. A conexão em cascata de um filtro low-pass e high-pass filter forma um passa-banda filter- a ordem dos filtros não importa.
Se você estiver indo para fazer um projeto rápida e suja de um filtro passa-banda com base em um filtro low-pass e filtro passa-alta, certifique-se de selecionar as frequências de corte direito. Por exemplo, se você der o passa-baixo filtrar uma frequência de corte inferior # 969-C1 eo alto-pass filtrar uma frequência de corte superior # 969-C2, você vai ter um sinal muito pequeno na saída, ou um filtro não-pass - tudo é rejeitado.
Band-rejeitar filtros (bandstop)
A banda-rejeitar filtro ou filtro rejeita-faixa, tem uma resposta de ganho com uma gama de frequências de zero a # 969-C1 e de # 969-C2 ao infinito. Qualquer entrada que tem freqüências entre # 969-C1 e # 969-C2 fica significativamente atenuada, e qualquer coisa fora deste intervalo recebe um passe.
O sinal de entrada do filtro mostrado aqui tem igual amplitude a frequências # 969-1, # 969-2, e # 969-3. Depois de passar através do filtro rejeita-banda, a amplitude de saída em # 969-1 e # 969-3 não é afetado porque essas frequências cair fora do intervalo de # 969-C1 para # 969-C2. mas pelo # 969-2, a amplitude do sinal fica atenuada porque cai dentro desta faixa.
Você pode pensar no filtro passa-banda como uma ligação paralela de um filtro passa-baixa com freqüência de corte # 969-C1 e um passa-alta filtro com frequência de corte # 969-C2.com as suas saídas somados. O diagrama inferior mostra a ligação em paralelo de um filtro low-pass e filtro passa-alto para formar um filtro band-rejeitar.
Certifique-se de selecionar as frequências de corte certas quando você faz um projeto rápida e suja de um filtro band-rejeitar com base em um filtro low-pass e high-pass filter ligados em paralelo. Mostrado aqui, se você der a-pass filtro de baixa frequência de corte inferior # 969-C2 eo alto-pass filtrar uma frequência de corte superior # 969-C1, você vai ter sinais de todas as frequências que passam através do filtro - não é bom para um filtro band-rejeitar.
O que você vai desenhar em vez disso é um filtro passa-tudo. É como usar um filtro de café com um grande buraco, gordura nele - tudo passa, incluindo os motivos de café.