История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-05-16 | 363 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Синтез АФПНЧ включает выбор аппроксимирующей функции, определение порядка фильтра N, значений нулей pоi и полюсов ppi передаточной функции по заданным граничным частотам ωac = 1, ωaз и допускам на погрешности аппроксимации an, aз. Нули и полюсы синтезируемого АФПНЧ полностью определяют его передаточную функцию H(p):
Здесь С – нормирующий множитель; M1 – число полюсных нулей (M1<M); M – число конечных полюсов. При этом полюсы являются вещественными или комплексно-сопряженными числами (со знаком минус перед реальной частью), а конечные нули часто мнимыми.
АЧХ фильтра прототипа H(jωa) при синтезе задается выражением:
здесь ε2 – параметр характеризующей неравномерность АЧХ в полосе пропускания 0<ωa<1; f(ωa) – аппроксимирующая функция или функция фильтрации. В полосе пропускания она должна стремиться к нулю, в полосе непропускания – к бесконечности. В качестве аппроксимирующих функций используются полиномы и дроби.
Кполиномиальным относятся аппроксимации Тейлора (фильтры Баттерворта), Чебышева, к дробным – Кауэра – Золоторева (эллиптические фильтры), Чебышева инверсная. Передаточные функции фильтров с полиномиальной аппроксимацией не имеют конечных нулей, их частотные характеристики монотонны в полосе задерживания. У фильтров с дробной аппроксимацией передаточные функции имеют нули на конечных частотах в полосе задерживания, а частотные характеристики – пульсации (в том числе равноволновые) в этой полосе. Фильтры Чебышева и эллиптические имеют равноволновые пульсации и в полосе пропускания.
Типичные графики частотных характеристик нормализованного АФПНЧ с полиномиальной и дробной аппроксимациями приведена на рис. 9.9.
|
Рис. 9.9 АЧХ АФПНЧ соответствующее различным функциям
Расчет числа звеньев и определение полюсов и нулей низкочастотного фильтра прототипа
Фильтр Баттерворта
Неравномерность АЧХ фильтра в полосе пропускания (ПП) определяется по формуле:
а порядок фильтра по формуле:
,
и округляется до целого в сторону большего числа. Эта функция передачи не имеет нулей, а ее полюсы равномерно расположены в левой половине окружности единичного радиуса и определяются так:
i = 0, 1, 2, …, 2N – 1
Фильтр Чебышева
Неравномерность АЧХ в полосе ПП связана с an следующей формулой:
an = 10lg(1 + ε2), [дБ]
Число звеньев фильтра определяется так:
Функция передачи фильтра Чебышева также не имеет нулей, а ее полюсы расположены в левой половине эллипса на комплексной плоскости и определяются следующим образом:
i = 1, 2, …, N,
Здесь
Фильтр Чебышева инверсный
Функция передачи фильтра Чебышева инверсного или фильтра Чебышева второго рода, в отличие от предыдущих, имеет нули и полюсы. АЧХ фильтра Чебышева второго рода описывается следующим выражением:
Здесь ω0 – частота среза фильтра; Tn – полином Чебышева n-ого порядка;
ε – параметр, определяющий величину пульсаций АЧХ в полосе задерживания aз = 10lg(1 + ε2).
Полюса функции передачи фильтра – прототипа инверсного Чебышева определяется так [2]:
где , i = 1, 2, …, N.
Нули функции передачи являются мнимыми и могут быть найдены из решения уравнения Th = 0. Здесь Th – есть полином Чебышева N-го порядка, первого рода; х – параметр полинома, который может меняться в пределах ±∞. Эта функция встроена в вычислительную систему MathCAD и вызывается следующим образом: Tcheb (N, x), или по следующей формуле:
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!