สับสนเกี่ยวกับความถี่และแบนด์วิดธ์ในตัวกรอง BP หรือไม่


9

ฉันกำลังพยายามออกแบบตัวกรอง bandpass แบบง่ายและฉันสับสนว่าควรเป็นความถี่กลางและแบนด์วิดท์ควรเป็นเท่าไหร่

ฉันมีคลื่นสี่เหลี่ยม 1MHz ที่มีรอบการทำงาน 20% ดังนั้นสัญญาณจึงเปิดสำหรับ 200nsec และปิดเป็น 800nsec ฉันมีเวลาเพิ่มขึ้นและลดลงถึง 10nsec

ตัวกรองที่ต้องการกำลังส่งสัญญาณนี้และกำจัดเสียงรบกวนทั้งหมด ถ้าตัวกรองแบนด์วิดท์ของฉันอยู่ที่ประมาณ 1MHz ความกว้างของมันควรจะเป็นเท่าไหร่ ตามความสัมพันธ์ระหว่างเวลาเพิ่มขึ้นและแบนด์วิดท์ (0.34 = tr * BW) แบนด์วิดท์สัญญาณของฉันเพื่อสังเกตเวลาเพิ่มขึ้น 10nsec คือ 34MHz หากตัวกรองของฉันคือ 1MHz +/- 5KHz ฉันจะหลวมเวลาเพิ่มขึ้นอย่างน้อย (อย่างน้อยนี่คือสิ่งที่ฉันคิดว่าเนื่องจาก FFT ของขอบคมนั้นจะอยู่ในความถี่ที่สูงขึ้นและจะถูกตัดออก)

คำถามโบนัส: ฉันจะออกแบบตัวกรอง BP ที่ยังอนุญาตให้เพิ่มขึ้นและลดเวลาคมชัดและแคบประมาณ 1MHz ได้อย่างไร


1
คำตอบโบนัส :-) - การตอบสนองCauer หรือChebyshev (หรืออื่น ๆ )
รัสเซลแม็คมาฮอน

1
คุณทำโครงการนี้ในโดเมนใด - คุณต้องการส่วนประกอบแบบพาสซีฟ, แอมป์หรือตัวกรองแบบดิจิทัลหรือไม่?
Kevin Vermeer

ตัวกรองแอคทีฟหรือแพสซีฟไม่ใช่ดิจิตอล
Ktc

คำตอบ:


5

เพื่อตอบคำถามสุดท้ายของคุณก่อนคุณไม่สามารถมีตัวกรองแบนด์วิดธ์แคบ ๆ ประมาณ 1MHz แต่ยังมีเวลาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ถ้าคุณคิดถึงสเปกตรัมของคลื่นสี่เหลี่ยมมันจะมีส่วนประกอบความถี่ขยายไปถึงอินฟินิตี้ ส่วนประกอบความถี่ที่สูงขึ้นส่งผลให้ 'การจัดเรียงของสัญญาณ' และการทำให้คมชัดขึ้น เช่นดูhttp://mathworld.wolfram.com/FourierSeriesSquareWave.html มีวงแคบประมาณ 1MHz หมายความว่าสัญญาณของคุณจะออกมาดูเหมือนคลื่นไซน์ 1MHz

โดยที่ในใจคุณต้องออกแบบตัวกรอง bandpass ที่ไม่ลดทอนความถี่พื้นฐาน 1MHz ของคุณมากเกินไป แต่ยังรวมถึงความถี่ที่สูงพอที่จะให้เวลาที่ต้องการเพิ่มขึ้น ตามสูตรของคุณ 0.34 = เวลาที่เพิ่มขึ้น * แบนด์วิดท์คุณต้องคำนวณแบนด์วิดท์ที่ 34MHz ขั้นตอนต่อไปคือการพิจารณาแบนด์วิดท์ = ความถี่ตัดยอดสูง - ความถี่ตัดต่ำ คุณต้องการให้การตัดยอดต่ำน้อยกว่า 1MHz เลือก 500kHz ดังนั้นทางลัดที่สูงจะเป็น 34.5Mhz และความถี่กลาง 17.25Mhz

เพื่อกำจัดเสียงรบกวนส่วนใหญ่ตัวกรองควรมีการเปิดตัวที่สูงชันเช่นตัวกรองสองตัวที่ระบุไว้ในความคิดเห็น ซึ่งหมายความว่าความถี่คัตออฟต่ำของคุณสามารถอยู่ใกล้กับ 1MHz ได้โดยไม่ต้องลดทอนความถี่มากเกินไปและในตอนท้ายของสเปกตรัมที่สูงขึ้นจะหมุนเร็วมากหลังจากความถี่คัทออฟสูงลดเสียงรบกวนความถี่สูง

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.