มีวิธีใดที่จะบอกได้อย่างรวดเร็วว่าฟิลเตอร์คือ high-pass, low-pass หรือ band-pass เพียงแค่ดูที่ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนในโดเมนหรือไม่?


10

ฉันจะทราบได้อย่างไรว่าฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของตัวกรองที่ระบุเช่น: หรือH(s)=1H(s)=ks2+ks , เป็น low-pass, high-pass หรือ band-pass หรือไม่H(s)=1s+k

คำตอบ:


3

หากคุณพล็อตฟังก์ชั่นมากกว่าโอห์ม[ 0 , + ] ( Jเป็นหน่วยจินตภาพ) คุณจะได้รับสิ่งที่เรียกว่า " ลางบอกเหตุพล็อต " (เฉพาะส่วนขนาด)|H(Jω)|ω[0,+]J

เมื่อคุณมีพล็อตมันจะเป็นเรื่องง่ายที่จะแยกแยะว่าคุณมีฟิลเตอร์ชนิดใดอยู่ในมือของคุณเนื่องจากพล็อตจะได้รับกำไร>1 (เช่น ) ในพื้นที่ความถี่ที่สัญญาณสามารถผ่าน :0dB

  • ตัวกรองความถี่ต่ำ - ผ่านจะเป็นในพื้นที่ความถี่ต่ำทางด้านซ้ายของพล็อต>1

  • ตัวกรองความถี่สูง [pass] จะเป็นในพื้นที่ความถี่สูงทางด้านขวาของพล็อต>1

  • ตัวกรองผ่านแถบจะเป็น ในภาคกลาง, delimitingวงของความถี่ที่ได้รับอนุญาตให้ผ่าน>1

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าคำจำกัดความ "pass" นั้นเป็นการทำให้เข้าใจง่าย: พล็อตที่คุณเพิ่งสร้างขึ้นจะบอกคุณว่าสัญญาณ ( ) หรือแอมพลิฟายเออร์ ( > 1 ) มีสัญญาณความถี่ที่ระบุเป็นเท่าใด เนื่องจากพล็อตจะไม่เป็นศูนย์อย่างแน่นอน (มีข้อยกเว้นสำหรับบางสถานการณ์ที่ จำกัด และเฉพาะเจาะจง) สัญญาณทั้งหมดจะผ่านตัวกรองจริง ๆ เท่านั้นพวกเขาจะถูกทำให้ชื้นพอที่จะไม่สามารถตรวจจับหรือเกี่ยวข้องได้<1>1

เกณฑ์ "ชื้นพอ" คือ (เช่นได้รับ0.7 ) บรรทัดที่กล่าวถึงในความคิดเห็นต่อคำตอบอื่น ๆ-3dB0.7


10

ใช่. ประเมินฟังก์ชั่นเป็นsวิธีการศูนย์และเป็นsวิธีการอินฟินิตี้ ที่จะทำให้คุณมองผ่านตัวกรองพาสต่ำและสูงได้อย่างรวดเร็ว Band Pass อาจจะมีเล่ห์เหลี่ยมเล็กน้อยและอาจต้องใช้แฟคตอริ่งก่อนเพื่อให้เข้ากับรูปแบบที่เหมาะสมที่จะใช้กระบวนการดังกล่าวข้างต้น


ขอบคุณ! อีกหนึ่งคำถาม: สมมติว่าฉันจบ (หลังจากใช้ L'Hopital) ด้วยค่าคงที่ เช่นไม่เข้าใกล้อนันต์ / ศูนย์ หมายความว่าเป็นตัวกรองแบนด์พาสหรือไม่?
JBee

@JBee คุณอาจแสดงให้เห็นว่ามันใช้ได้กับบางกรณี แต่ฉันไม่รู้จักทฤษฎี "ทางการ" ที่สนับสนุน หากการวิเคราะห์อย่างรวดเร็วของ s = 0 หรือ s = inf ไม่ทำงานคุณสามารถดูได้ว่าเสาและศูนย์อยู่ตรงไหน
Brendan Simpson

@JBee: ตัวกรองน่าจะมีเสถียรภาพ คุณคาดหวังคงที่ คำถามหลักคือว่ามันคงที่ไม่ใช่ศูนย์
MSalters

7

โปรดจำไว้ว่า s แทนความถี่และกำไรโดยรวมที่เพิ่มขึ้น คิดว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อ s ต่ำมากหรือเป็น 0 แล้วจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อ s เข้าใกล้อนันต์

ในตัวอย่างที่สองของคุณที่ s = 0 คุณจะได้รับ 1 / k และที่ s = ∞คุณจะได้รับ 0 นี่คือตัวกรอง low-pass จุดเริ่มต้นของตัวกรองคือเมื่อ s = k

ตัวอย่างแรกคือสิ่งเดียวกันกับอีกตัวหนึ่งในตัวส่วน คุณยังคงได้ 0 สำหรับ s = ∞ แต่สมการระเบิดเมื่อ s = 0 นี่คือเนื่องจาก 1 / s เพิ่มจากตัวอย่างที่สองแสดงถึงตัวรวม


คุณหมายถึงs = -kอะไร
njzk2

เสาอยู่ที่
s=-k
. จุด -3dB อยู่ที่
ω=±k
ซึ่งหมายความว่า
s=Jω=±k-1
. ซึ่งแตกต่างจาก
s=k
ตามที่มันมาจาก
s=-k
Ben Voigt
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.