Como descrever a resposta dos circuitos de filtro de frequência

Video: Modulo e fase de uma Função de Transferencia, Resposta em Frequencia, e Filtros

circuitos de filtro (tais como filtros passa-baixo, filtros passa-alto, filtros passa-banda, e banda-rejeitar filtros) moldar o conteúdo de sinais de frequência, permitindo que apenas certas frequências para passar através. 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 = jω. A função de transferência refere-se os sinais de entrada / saída no s-domínio e assume condições iniciais nulas. A frequência radiano ω é uma variável que representa a freqüência da entrada sinusoidal. Depois de substituir o s = jω para dentro T (s), a função de transferência torna-se uma proporção de números complexos T (jω).

Uma vez que a função T (jω) é um número complexo para todas as freqüências, você pode determinar o ganho |T (jω)| e fase θ(jω). Aqui estão as relações de ganho e fase:

Video: RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DE CIRCUITOS RC | Fast Lesson #137

Você pode apresentar o ganho e fase em função da freqüência ω 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 de banda passante e stopband adjacentes. A frequência de corte ωC 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 diminuída por um factor de 0,707 a partir de um valor máximo de TMAX. A condição matemática para ωC 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). Freqüências que são menos do que o ponto de queda meia potência na faixa de rejeição.

filtro passa-baixa

O filtro passa-baixo tem uma resposta de ganho com uma gama de frequências de zero frequência (DC) para ωC. Qualquer entrada que tem uma frequência abaixo da frequência de corte ωC recebe um passe, e qualquer coisa acima fica atenuado ou rejeitado. O ganho aproxima de zero quando a frequência aumenta ao infinito.

O sinal de entrada do filtro mostrado aqui tem amplitudes iguais nas frequências ω1 e ω2. Depois de passar através do filtro passa-baixo, a amplitude de saída em ω1 não é afetado porque é abaixo da frequência de corte ωC. No entanto, a ω2, a amplitude do sinal é significativamente diminuída, porque é acima ωC.

Video: Como Funciona o Circuito RC (Filtro Passa Altas)

filtro passa-alto

O filtro passa-alto tem uma resposta de ganho com uma gama de frequências a partir de ωC ao infinito. Qualquer entrada tendo uma frequência abaixo da frequência de corte ωC fica atenuado ou rejeitado. Qualquer coisa acima ωC passa através afectada.



O sinal de entrada do filtro mostrado aqui tem igual amplitude a frequências ω1 e ω2. Depois de passar através do filtro passa-alto, a amplitude de saída em ω1 é significativamente diminuída, porque é abaixo ωC, e em ω2, a amplitude do sinal passa através afectada porque é acima ωC.

filtros passa-banda

O filtro passa-banda tem uma resposta de ganho com uma gama de frequências a partir de ωC1 para ωC2. Qualquer entrada que tem frequências entre ωC1 e ωC2 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 ω1, ω2, e ω3. Depois de passar através do filtro passa-banda, as amplitudes de saída em ω1 e ω3 são significativamente diminuídos, dado que caem fora da gama de frequências desejada, enquanto que a frequência à ω2 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 frequência ωC2 e um filtro passa-alto com uma frequência ωC1. A ligação em cascata de um filtro passa-baixo e de filtro passa-alto forma uma passa banda filtro- a fim dos filtros não tem importância.

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 freqüências de corte direito. Por exemplo, se você der o passa-baixo filtrar a frequência de corte inferior ωC1 e a alta-passe filtrar uma frequência de corte superior de ωC2, você vai ter um sinal muito pequeno na saída, ou um filtro não-pass - tudo é rejeitado.

Banda-rejeitar filtros (bandstop)

A banda-rejeitar filtro, ou filtro de pára banda, tem uma resposta de ganho com uma gama de frequências de zero a ωC1 e de ωC2 ao infinito. Qualquer entrada que tem frequências entre ωC1 e ωC2 fica significativamente atenuada, e qualquer coisa fora desta faixa recebe um passe.

O sinal de entrada do filtro mostrado aqui tem igual amplitude a frequências ω1, ω2, e ω3. Depois de passar através da banda-rejeitar filtro, a amplitude de saída em ω1 e ω3 não é afetado porque essas freqüências cair fora do intervalo de ωC1 para ωC2. mas pelo ω2, 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 ωC1 e um filtro passa-alto com uma frequência de corte ωC2.com as suas saídas adicionados em conjunto. O diagrama inferior mostra a ligação em paralelo de um filtro passa-baixo e do filtro passa-alto para formar um filtro de banda-rejeitar.

Video: ANÁLISE DE UM FILTRO PASSA ALTAS RC | Fast Lesson #11

Certifique-se de selecionar as freqüências de corte direito quando você faz um projeto rápida e suja de um filtro de banda-rejeitar com base em um filtro low-pass e filtro passa-alta conectados em paralelo. Mostrado aqui, se você der o passa-baixo filtrar a frequência de corte inferior ωC2 e a alta-passe filtrar uma frequência de corte superior de ωC1, você terá sinais de todas as frequências que passam através do filtro - não é bom para um filtro band-rejeitar.

O que você vai projetar vez 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.


Publicações relacionadas