Как найти частоту среза
Перейти к содержимому

Как найти частоту среза

  • автор:

Частота среза

Частота среза определяется как частота, на которой значение АЧХ фильтра падает до 1/= 0.707 от своей величины в полосе пропускания. Она также называется «точкой 3 дБ» (поскольку 20lg (0.707) = -3).

        Полоса пропускания, полоса задерживания и переходная полоса

        Пульсации

        Требования к характеристикам фильтра:

  • пульсации в полосе пропускания,
  • скорость спада в переходной полосе,
  • затухание в полосе задерживания,
  • ФЧХ (наша следующая тема).
      1. ФЧХ

Вид ФЧХ является одним из важнейших показателей фильтра при принятии решения о его пригодности для конкретного приложения. ФЧХ позволяет определить временную задержку, вносимую в сигнал.

      1. Линейная и нелинейная фчх

Фильтр с линейной ФЧХ задерживает все частоты на одно и то же время. Следовательно, выходной сигнал не искажается, а лишь задерживается на соответствующее время. Поскольку реальный сигнал содержит много частот, задержка каждой частоты на разное время приводит к искажению выходного сигнала. В некоторых приложениях, таких как музыка или видео, нелинейная ФЧХ недопустима. Линейная ФЧХ исключительно важна в полосе пропускания, поскольку тот диапазон, в котором происходит выделение интересующих нас частотных составляющих сигнала. Обычно имеет место компромисс между линейной ФЧХ в полосе пропускания и другими требованиями к фильтру, такими как крутизна спада и затухание в полосе задерживания.

        Практически используемые аналоговые фильтры

        Фильтр Баттерворта

Этот тип фильтра обычно называют «максимально гладким» вследствие плавности АЧХ в полосе пропускания. У фильтров Баттерворта действительно нет пульсаций в полосе пропускания, однако им присущи два недостатка: 1. Нелинейная ФЧХ в полосе пропускания исключает их применение в тех приложениях, где требуется линейная ФЧХ. График группового времени прохождения (ГВП)  ) в нормированной шкале частот иллюстрирует нелинейность ФЧХ. Ненормированная частота среза при этом равна f/fc = 1.0. Задержка, вносимая в сигнал, существенно увеличивается, когда значение нормированной частоты приближается к частоте среза. 2. В переходной полосе АЧХ фильтра Баттерворта имеет пологий спад. Для того, чтобы достичь заданной крутизны спада, потребуется каскадное соединение большого числа звеньев. На графике представлено семейство АЧХ для фильтров Баттерворта различного порядка.

Частоту среза. Объясните, что это такое, как ее посчитать по ачх.

Это частота, на которой характеристика фильтра падает до определённого уровня (обычно -3 дБ, или 0,707) по сравнению с «полосой пропускания».
По АЧХ определяется элементарно: смотрите, где там полоса пропускания и какой в неё коэффициент передачи (значение АЧХ) , потом проводите горизонтальную линию на уровне 0,707 от этого значения (если считать частоту среза по уровню -3 дБ) , и вот где она пересечёт график АЧХ — этои есть частота среза.

Остальные ответы

Похожие вопросы

Частота среза и частота сопряжения

Частота среза — частота, на которой частотная характеристика пересекает 0 дБ.

Частота сопряжения — частота, на которой частотная характеристика меняет наклон.

%d1%87%d0%b0%d1%81%d1%82%d0%be%d1%82%d0%b0-%d1%81%d0%be%d0%bf%d1%80%d1%8f%d0%b6%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d1%8f-%d0%b8-%d1%81%d1%80%d0%b5%d0%b7%d0%b0

Эти понятия относятся к теории автоматического управления. Частота среза используется при анализе устойчивости системы управления. Чтобы замкнутая система была устойчива, необходимо и достаточно, чтобы фаза разомкнутой системы не достигала −180° на частоте среза.

Частота среза имеет другое определение в обработке сигналов. Там под частотой среза подразумевают частоту сопряжения, а понятием частота сопряжения не пользуются. В обработке сигналов нет необходимости анализировать устойчивость системы.

Понятия раскрываются в книге Бесекерского и Попова «Теория систем автоматического регулирования» 2003 года. Приведу пару цитат, где вводятся эти понятия.

Первая цитата со страницы 59:

Точку пересечения прямой с осью нуля децибел (осью частот) можно найти, положив L(ω)=0 или, соответственно, A(ω)=1. Отсюда получаем так называемую частоту среза л. а. х.,

При этом в книге частота среза обозначается как ωср.

На странице 66 описывается апериодическое звено первого порядка:

Наиболее просто, практически без вычислительной работы, строится так называемая асимптотическая л. а. х. На стандартной сетке проводится вертикальная прямая через точку с частотой, называемой сопрягающей частотой ω=1/T.

При чем эта «вертикальная прямая» проводится в точке изменения наклона частотной характеристики.

Скриншот этой страницы с полным описанием:

Расчет частоты среза RC-фильтра

Простейшим среди фильтров является RC-фильтр. Принцип его работы основан на том, что при изменении частоты реактивное сопротивление конденсатора изменяется обратно пропорционально частоте, а сопротивление резистора остается неизменным.

Частотой среза фильтра называют частоту, ослабление сигнала на которой достигает -3 дБ (по логарифмической шкале), или составляет 1/√2 (≈ 0.71) по линейной. То есть амплитуда сигнала на частоте среза сопоставляет 71% от входного значения.

ФНЧ

ФВЧ

Частота среза RC-фильтра рассчитывается по формуле:

где: f — частота среза, Гц; R — сопротивление резистора, Ом; C — ёмкость конденсатора, Ф(Фарады)

Повышение частоты уменьшит реактивное сопротивление конденсатора и падение напряжение на нём, тогда напряжение на выводах резистора возрастёт. Соответственно, понижение частоты увеличит напряжение на конденсаторе и уменьшит на резисторе.

Расчёт емкости при заданном сопротивлении и частоте среза RC-фильтра

Расчёт сопротивления при заданной емкости и частоте среза RC-фильтра

4,00 (3)
Похожие статьи

Динамический шумоподавитель на основе управляемого фильтра
Основные технические характеристики: номинальное напряжение 0,8В максимальное входное напряжение 8В перегрузочная способность не более 20дБ коэф. передачи на частоте 1000Гц крутизна спада АЧХ в полосе подавления 10дБ на октаву полоса частот 20. 20000Гц коэф. гармоник не более 0,2% входное сопротивление 100кОм напряжение питания ±15В ток потребления 10мА Основным узлом здесь является управляемый ФНЧ, частота среза которого изменяется в широком диапазоне от 1 до.

Схема приемника который может быть перестроен в диапазоне 70. 150 МГц без изменения номиналов подстроечных элементов
Приемник может быть перестроен в диапазоне 70. 150 МГц без изменения номиналов подстроечных элементов. Реальная чувствительность приемника около 0,3 мкВ, напряжение питания 9 В. Следует заметить, что напряжение питания МС3362 — 2. 7 В, а МС34119 2. 12 В, поэтому МС3362 питается через стабилизатор напряжения 78L06 с выходным напряжением 6 В. Входной каскад приемника выполнен по традиционной резонансной схеме. Сигнал с антенны А1 через катушку связи L1 поступает во входной контур L2.

Трех канальный усилитель автомагнитолы
Сигналы левого и правого каналов через резисторы R1 R2 и конденсаторы С3 С5 поступает на входы 2-х каналов микросхемы TDA1555Q которая содержит 4-е усилителя мощности. К выходам усилителя через разделительные конденсаторы подключены 2-е средне-высокочастотные АС. НЧ сигнал получается из каналов от обеих каналов, простым микшированием с помощью резисторов R3 R4 образуя моно сигнал. Далее моно сигнал поступает на ФНЧ на элементах С1 R5 С2 заваливая АЧХ на частотах выше 400Гц. С выхода этого.

Микрофонный усилитель на ОУ с малошумящим транзистором на входе
На операционном усилителе общего применения можно создать микрофонный усилитель, не уступающий по параметрам усилителю, построенному на базе специализированной микросхемы. Однако шумовые свойства такого усилителя получаются невысокими. Для уменьшения уровня шума на входе микросхемы можно установить малошумящий транзистор. Основные технические характеристики: Входное напряжение: номинальное 1 мВ максимальное 45 мВ Выходное напряжение: номинальное 200 мВ максимальное.

Стерео-предусилитель на LA3161
LA3161-интегрированная 2-канальный предварительный усилитель предназначенный для применения в стерео УМЗЧ. В LA3161 имеется встроенный регулятор напряжения, который играет большую роль в улучшении качества звучания. Микросхема для нормальной работы требует минимальное количество внешних деталей. Предварительный усилитель имеет низкий уровень шума. LA3161 имеет высокое входное сопротивление (около 100) и выпускается в 8-pin корпусе. Описание. Конденсаторы C3 и C6 — конденсаторный фильтр.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *