Что такое lc-фильтр, как он работает, формулы и схемы

Различные радиоволновые диапазоны.

Радиоволны делятся на различные радиодиапазоны, в зависимости от их длины.
Что такое — длина радиоволны? Радиоволны распостраняются со скоростью света(который сам по себе
является одним из диапазонов электромагнитных колебаний). За секунду, они распостраняются
на расстояние около 300000 километров. Разделив это расстояние на частоту электромагнитных
колебаний можно узнать их длину волны.

Например, колебания частотой от 3 до 30 Кгц. порождают радиоволны сверхдлинного диапазона.
Соответственно, длина сверхдлинных радиоволн лежит в пределах от 10 до 100 километров.
Передача информации на большие расстояния, в этом диапазоне возможна, с применением очень больших передающих
антенных устройств(более километра) и очень мощных передатчиков.
Сверхдлинные волны применяют для дальней подводной связи.

Колебания частотой от 30 до 300 Кгц вызывают радиоволны длинноволнового диапазона.
Их длина от 1 до 10 километров. Они способны огибать земную поверхность, за счет явления —
дифракции.
Дифракцией радиоволн называют их способность
огибать в той или иной степени препятствия,
лежащие на пути распостранения — выпуклость
земного шара, горы, строения и. т. д.

Дифракция возникает в результате возбуждения радиоволной
высокочастотных колебаний на поверхности препятствий.
Эти колебания вызывают в свою очередь вторичное
излучение радиоволн, проникающих в области пространства
затененные от передающей антенны радиопередатчика.
Часть энергии радиоволн при этом неизбежно
теряется — на нагрев поверхности.

Передающие антенны длинноволнового диапазона довольно велики, как и мощность передатчика.

Главным достоинством длинных волн, является возможность очень устойчивой связи, на большое расстояние — без ретранслятора.

Частоты от 0,3 до 3Мгц — принадлежат средневолновому диапазону, от 3 до 30Мгц — коротковолновому.
Волны этих диапазонов способны отражаться от различных слоев ионосферы, что
способствует сверхдальней связи, при относительно невысокой мощности передатчика и
небольших размерах передающей антенны.

Распостранение радиоволн на большие расстояния за
счет пространственных волн объясняется отражением
в ионосфере.
Наряду с отражением имеет место частичное поглощение,
возрастающее с увеличением длины волны.

Отражение и поглощение в ионосфере также связано с концентрацией
электронов — величиной непостоянной.
Ее изменения носят циклический характер
— суточные, сезонные и связанные с 11-летним
солнечным циклом, но нередко случаются и внезапные
изменения — из за вспышек на солнце и падения
метеорных потоков.

Частоты от 30Мгц до 3Ггц — радиоволны ультрокороткого(метрового и дециметрового) диапазона.
Радиоволны этого диапазона хорошо поглощаются земной поверхностью и проходят через
ионосферу — устойчивая связь возможна до линии горизонта.
Плюсом здесь является качественная связь, при крайне малой мощности передатчика — и
сответственно,возможности миниатюризации его размеров.

Сверхвысокочастотный диапазон 3 — 30Ггц(сантиметровый) используется для космической связи.
Электромагнитные колебания такой частоты по своим свойствам вплотную приближаются к свету.
Их можно легко фокусировать с помощью сферических отражателей, для передачи на очень
большие расстояния.

Исследование и расчет фильтров

Для изучения фильтров организация сети компонентов переносится в передаточную функцию, которая выражает динамические отношения между входной величиной и выходной величиной квадруполя.

Мы можем определить и изучить фильтр по его импульсной или частотной характеристике  ; эти два подхода эквивалентны.

  • Если смотреть с точки зрения частотной характеристики, фильтр по- разному усиливает или ослабляет определенные части сигнала . Например, в радиоприемнике можно найти регуляторы тембра для увеличения или уменьшения басов (низкие частоты) или высоких тонов (высокие частоты) аудиосигнала. Эти команды соответствуют фильтрам.
  • Рассматриваемый с точки зрения его импульсной характеристики, фильтр распространяет короткий импульс на больший интервал времени, уменьшая его амплитуду , затем мы говорим об интегрирующем фильтре или же увеличивает размер вариаций, не влияя на уровень стабильной сигнал, тогда это называется дифференцирующим фильтром . В этом подходе мы также изучаем задержку выходного сигнала по отношению к входному сигналу.

Математическими инструментами для этих исследований являются для временной области и импульсной характеристики преобразование Лапласа ( z-преобразование в цифровой обработке сигналов ) и преобразование Фурье в частотной области . Переходим от одного к другому сверткой .

Классы фильтров

Математики предложили формулы для фильтров:

  • Фильтр Бесселя или фильтр Томпсона обеспечивает постоянную задержку полосы пропускания.
  • Фильтр Баттерворта — максимальное усиление в полосе пропускания
  • Фильтр Чебышева — лучшая селективность, чем фильтр Баттерворта, но пульсации либо в полосе пропускания, либо в полосе отклонения, либо в обоих ( эллиптический фильтр ).
  • Фильтр Лежандра разработан для строго монотонного затухания (без пульсации) и максимальной жесткости в окрестности частоты среза.

Методы, позволяющие избежать или упростить вычисления для аппроксимации работы фильтров: диаграмма Боде для оценки частотной характеристики, диаграмма Найквиста для проверки стабильности.

Порядок фильтров

Фильтры можно описать с точки зрения порядка уравнения их передаточной функции, который в аналоговой электронике также представляет собой количество независимых реактивных элементов, составляющих их. Чем выше порядок, тем круче крутизна перехода между областями ослабления и усиления.

Фильтр первого порядка, состоящий из одной ячейки реактивного сопротивления, имеет максимальный наклон 6  дБ / октаву .

Фактор качества Q

Коэффициент качества описывает способность фильтра выбирать частоту. Он представляет собой отношение ширины полосы пропускания к центральной частоте. Полоса пропускания — это диапазон между частотами, для которых мощность сигнала уменьшается вдвое по сравнению с максимальной.

Либо фильтр центральной частоты , его частоты среза (определяемые как те, где уровень отличается на 3  дБ от уровня центральной частоты) и ,
жпротив{\ displaystyle f_ {c}}ж{\ displaystyle f_ {0}}ж1{\ displaystyle f_ {1}}

Qзнак равножпротивж1-ж{\ displaystyle Q = {\ frac {f_ {c}} {f_ {1} -f_ {0}}}}

С точки зрения импульсного отклика добротность Q выражает затухание отклика. Чем выше Q, тем больше колебаний будет на выходе после импульса на входе.

Стабильность

Фильтр, который включает в себя мощность, вводимую элементом электронного усилителя усилителя, может стать нестабильным, то есть преобразоваться в генератор , что делает его неспособным передавать сигнал

Изучение стабильности фильтра является важной частью конструкции фильтра.

Lc-фильтр

Узкополосный LC-фильтр представляет, по сути, разновидность инвертирующего масштабного усилителя с частотно-зависимой ООС.

LC-фильтры низких частот становятся очень громоздкими, когда их частота среза лежит в области звуковых частот. При этом, если конденсаторы имеют небольшую емкость ( например, 0 01 мкФ), катушки становятся несоразмерно большими и массивными. Поэтому для фильтрации крайне низких частот целесообразно применять такие фильтры, которые не содержали бы катушек. Этому требованию удовлетворяют активные фильтры.

Включение Дросселя с компенсационной обмоткой.| График для расчета перенапряжений На сглаживающем фильтре.

Применять двухзвенный LC-фильтр выгодно, когда. При больших значениях q во избежание наводок на фильтр дроссель второго звена нужно располагать вдали от силовых трансформаторов и других источников переменных магнитных полей.

Для LC-фильтров, так же как и для активных фильтров, существуют различные методы анализа, различные характеристики. Например, можно использовать классические фильтры Баттерворта, Чебышева, Бесселя в качестве фильтров низких частот, высоких частот, полосовых и заграждающих фильтров. Оказывается, что проще всего разработать фильтр Баттерворта и на одной-двух страницах можно изложить всю информацию, необходимую для разработки НЧ — и ВЧ — LC-фильтров Баттерворта и даже привести примеры. Для получения более полной информации мы рекомендуем прекрасное руководство Зверева, указанное в библиографии. В табл. 3.1 приведены значения нормализованных индуктивностей и емкостей для фильтров НЧ различного порядка. С помощью этой таблицы определяют действительные значения емкостей и индуктивностей по формулам для соответствующих фильтров.

Схема активного фильтра нижних ( а и верхних ( б частот.

Применение LC-фильтров на частотах ниже 1000 гц приводит к увеличению габаритных размеров и веса усилителей при малой эффективности фильтров. Использование С-фильтров в транзисторных усилителях затруднено низкими входными сопротивлениями каскадов и, следовательно, большим затуханием в фильтрах, что ухудшает их избирательные свойства.

Недостатками LC-фильтра являются его относительно большие размеры, вес и наличие магнитных полей рассеяния вокруг дросселя.

Применение LC-фильтров в диапазоне инфразвуковых и низших звуковых частот встречает трудности из-за увеличения габаритов и веса индуктивностей, а также из-за сложности экранирования от непосредственного воздействия внешних магнитных полей. Для уменьшения влияния этих факторов катушку индуктивности обычно выполняют на тороидальном сердечнике из магнитомягкого материала с относительно высокой магнитной проницаемостью и достаточно хорошей стабильностью. В табл. 2 — 1 приведены основные параметры отечественных марганец-цинковых ферритов, которые рекомендуются использовать в качестве сердечника индуктивности в диапазоне низких частот.

Схемы фильтров.

Применение LC-фильтра целесообразно в том случае, когда при малом сопротивлении нагрузки требуется хорошая фильтрация выходного напряжения при малых потерях напряжения в фильтре. Наличие фильтров на выходе усилителя переменного тока существенно снижает верхний предел полосы пропускания усилителя, поэтому в каждом конкретном случае параметры фильтра должны быть минимальными. Следует также отметить, что включение обратной связи после фильтра существенно улучшает реакцию усилителя на отработку сигнала, так как создает форсировку и расширяет полосу пропускания усилителя.

Амплитудно-частотные характеристики фильтров.| Частотная характеристика третьоктавного фильтра.

Преимуществом LC-фильтров является простота, надежность, недостатком — относительно большие размеры и масса. Преимуществом активных С-фильтров являются малые габариты и масса, возможность микроминиатюризации.

Вместо LC-фильтров сосредоточенной селекции в последние годы начали применять пьезокерамическне фильтры; они дают возможность улучшить избира.

Активно-емкостные фильтры. а — Г — образный, б — П — образный.

Пример 2 Расчет полосового LC фильтра

Задание Спроектировать полосовой фильтр с центральной частотой f, равной 74 МГц.
Полоса пропускания равна 6 МГц, неравномерность в полосе пропускания 3 дБ. Коэффициент прямоугольности
равен 2, подавление в полосе непропускания 60 дБ. Входное и выходное сопротивление фильтра должно быть равно
50 Ом. Подобные фильтры часто применяются в качестве входных фильтров радиоприемников.

1) Сначала определим узкополосный или широкополосный полосовой фильтр нам задан. Для этого поделим полосу пропускания
фильтра на его центральную частоту.

Так как относительная ширина полосы пропускания получилась меньше 10%, то полосовой фильтр узкополосный, и его не имеет
смысла выполнять в виде отдельных ФНЧ и ФВЧ.

2) Формула определения коэффициента прямоугольности фильтра совпадает с формулой определения отстройки по частоте для
полосы задерживания ФНЧ прототипа, поэтому запишем ξз=2.

3) Теперь определим порядок фильтра-прототипа, необходимый для обеспечения подавления мешающего сигнала на 60 дБ.
По графику амплитудно-частотной характеристики фильтра Чебышева пятого порядка определим, что он на частоте отстройки,
равной двум, как раз обеспечивает подавление 60 дБ. Поэтому схема фильтра-прототипа будет выглядеть так же,
как и в предыдущем примере:

4) Следующий этап — это увеличение полосы пропускания фильтра до 6 МГц и увеличение входного
и выходного сопротивления до 50 Ом. Для этого нужно пересчитать индуктивности и конденсаторы фильтра:

Дата последнего обновления файла
08.04.2019

Можно ли избавиться от интерференции?

Если разница между частотами двух радиостанций составляет 7-9 кГц, то на достаточно избирательном приёмнике при всех прочих равных условиях почти полное избавление от интерференции несущих частот вполне возможно.

Другое дело, когда разница между частотами слышимых на приёмнике станций меньше 7 кГц. В этом случае при наличии достаточно чувствительного приёмника можно добиться отстройки от мешающей станции путём применения рамочной антенны.

Однако и рамочная антенна не всегда сможет обеспечить отстройку от мешающей станции. Рамка окажется бесполезной в том случае, когда три точки — две станции, работающие на смежных волнах, удовлетворительно слышимые, и приёмный пункт — расположены на одной прямой линии, при чём место приёма лежит не между этими станциями.

В этом случае сигналы обеих станций будут приходить на рамку с одной стороны и отстроиться от ка-кой-либо из них при помощи рамки не удастся.

Возможно другое положение, когда приёмный пункт расположен между двумя интерферирующими станциями. В этом случае надо испробовать комбинированную антенну — рамочную совместно с наружной.

Схема этой комбинированной антенны приведена на рисунке. Эта схема позволит если не полностью отстроиться от мешающей станции, то значительно ослабить её помехи.

Действие этой схемы основано на соотношениях между фазами напряжений, создаваемых в антенне и рамке. Если связь между антенной и рамкой будет подобрана так, что амплитуды напряжений, создаваемых рамкой и антенной, будут одинаковыми, то при совпадении фаз будет получаться максимальная громкость, а при противоположности фаз — пропадание слышимости.

Рис. 5. Схема комбинированной антенны.

Сигнальный тракт высококачественного приемника прямого преобразования

Приемник прямого преобразования непосредственно демодулирует ВЧ-сигнал на частоте несущей в основную полосу (полосу модулирующих сигналов), где сигнал можно детектировать и восстановить содержащуюся в нем информацию. Архитектура прямого преобразования была впервые предложена в 1932 году в качестве альтернативы супергетеродинным приемникам. Привлекательность этого решения — в сокращении числа компонентов в схеме за счет исключения из нее каскадов промежуточной частоты (ПЧ).

Также при исключении из схемы каскадов промежуточной частоты и прямом преобразовании сигнала на нулевую ПЧ можно избежать проблем зеркального канала приема, присущих супергетеродинным архитектурам. С другой стороны, ряд проблем, связанных с прямым преобразованием, среди которых утечка сигнала гетеродина, сдвиги постоянной составляющей и высокий уровень искажений, усложняют его реализацию на практике. Однако последние достижения в технологиях производства интегрированных ВЧ-схем сделали возможным использование традиционной архитектуры прямого преобразования (гомодинной архитектуры) при создании высококачественных широкополосных приемников.

На рис. 1 показан широкополосный приемник прямого преобразования и особо выделены некоторые из наиболее критичных параметров компонентов сигнального тракта. Сигнальный тракт приемника начинается с соединения антенного входа и дуплексера. Дуплексеры часто используются в системах с частотным разделением (Frequency Domain Duplex, FDD), таких как W-CDMA и некоторых версиях WiMax. Дуплексный фильтр предотвращает генерацию передатчиком чрезмерных помех вне лицензированного частотного диапазона и, в то же время, помогает подавить любые нежелательные внеполосные сигналы, которые могут привести к перегрузке приемника.

Как правило, за дуплексным фильтром следует несколько каскадов малошумящих усилителей (МШУ) с дополнительными цепями частотно-избирательной фильтрации и согласования, которые позволяют оптимизировать показатели в рабочем диапазоне частот. Показанные в качестве примера на рисунке МШУ обладают очень хорошими характеристиками в широком диапазоне частот и улучшенными показателями в узкой полосе частот при использовании внешних избирательных цепей. В задачах, где приемник должен работать с очень широким спектром частотных диапазонов, может потребоваться применение коммутационной матрицы, которая позволяла бы коммутировать между собой антенные тракты и каскады МШУ, оптимизированные для работы в конкретном диапазоне частот.

После прохождения входного каскада из малошумящих усилителей сигнал требуемой частоты несущей переносится в полосу модулирующих частот при помощи IQ-демодулятора. Для этого на смесители I и Q подается сигнал гетеродина, частота которого равна частоте несущей полезного сигнала. При этом на выходных портах I/Q формируется суммарная и разностная частоты. Сигнал суммарной частоты существенно ослабляется фильтрами нижних частот, которые пропускают на выход только сигнал разностной частоты. При работе на нулевой ПЧ сигнал разностной частоты представляет собой комплексную огибающую полезного сигнала. Зачастую дополнительным преимуществом является возможность масштабирования уровня отфильтрованного I/Q сигнала с переменным коэффициентом усиления. Усилитель с переменным коэффициентом усиления (VGA) позволяет оптимальным образом отрегулировать уровни I/Q сигнала перед выполнением аналого-цифрового преобразования. В общем случае, чтобы избежать проникновения высокочастотного шума, а также интерференционных и иных побочных гармонических составляющих в полосу анализируемого сигнала в результате эффекта наложения, перед подачей сигнала на аналого-цифровые преобразователи (АЦП) может выполняться дополнительная фильтрация.

Почему бы не преобразовывать напрямую в низкочастотный сигнал?

Если приемник с ПЧ должен включать в себя высокочастотные схемы для преобразования частоты из РЧ в ПЧ, почему бы просто не использовать частоту основной полосы (НЧ) вместо промежуточной частоты?

Структурная схема приемника прямого усиления

Приемник, который сдвигает сигнал на НЧ вместо ПЧ, относится к архитектуре прямого преобразования (гомодинный приемник, приемник с нулевой ПЧ). Являются ли традиционные преимущества промежуточной частоты (в контексте современных радиочастотных систем) причиной, достаточной для выбора ПЧ вместо метода прямого преобразования? Ответ на этот вопрос несколько сложен, и он выходит за рамки тем, представленных в данной статье. В следующей статье мы рассмотрим более подробную информацию о приемниках с ПЧ, а также обсудим сравнение гетеродинного приемника с приемником прямого преобразования.

Принципиальная схема

Принципиальная схема приведена на рисунке в тексте. Входного контура нет. Сигнал от антенны W1, в качестве которой можно использовать любой проводник, например, отрезок монтажного провода, через разделительный конденсатор С1 поступает на первый каскад УРЧ на транзисторе VT1, включенном по схеме с общей базой.

Рабочая точка транзистора задается соотношением сопротивлений резисторов R2 и R3, определяющих напряжение на его базе. Усиленный сигнал с коллектора через катушку связи L1 поступает на контур L2-C4, который является средством настройки приемника на станцию. В контуре используется переменный конденсатор от супергетеродинного приемника.

У этого конденсатора есть две секции по 6-240 пФ. Данные секции включены параллельно. В результате получается переменный конденсатор с перекрытием емкости 12-480 пФ.

Этого достаточно для перекрытия вышеуказанного диапазона, но можно использовать конденсатор и с меньшей максимальной емкостью, в этом случае перекрытие ограничится со стороны НЧ части КВ диапазона. С контура ВЧ сигнал поступает на базу VT2.

Рис. 1. Принципиальная схема простого коротковолнового приемника прямого усиления.

Через катушку L2 на базу VT2 так же поступает и постоянное напряжение смещения, полученное с делителя R4-R5. Диод VD1, включенный в эмиттерной цепи VT2 является детектором.

Более того, благодаря тому, что через данный диод протекает постоянный ток эмиттера VT2, точка детектирования смещена в более крутой участок ВАХ диода.

Продетектированный НЧ сигнал снимается с коллектора VТ2 и поступает через регулятор громкости R7 на однокаскадный УНЧ на VT3. В1 — это один наушник (головной телефон).

Теперь о ПОС (положительная обратная связь). Происходит она с эмиттера VТ2 на его базу через контур. Сигнал с эмиттера VТ2 через R6 и С4 поступает на коллектор VТ1, то есть, на катушку связи L1.

Глубина ПОС регулируется переменным резистором R6. Этим резистором можно регулировать состояние приемника от минимальной чувствительности до возникновения генерации. Оптимальный режим с точки зрения максимальной чувствительности и селективности получается на границе у порога самовозбуждения приемника.

Что такое накладки?

Накладкой называется наложение передачи одной станции на передачу другой станции, происходящее в эфире. Точные причины происхождения накладок в настоящее время ещё не выяснены.

Впервые явление накладок было замечено несколько лет назад. Передачи радиостанции Люксембург мешали приёму других станций, находящихся относительно места приёма в одном направлении с Люксембургом.

Такого же рода накладки (так называемый горьковский эффект) были замечены в это же время (осень 1933 г.) в г. Горьком при приёме московских радиостанций РЦЗ и ВЦСПС.

Приёму этих станций обычно мешает радиостанция им. Коминтерна. Явление накладок часто называют Люксембург-горьковским эффектом. Этот эффект может наблюдаться при приёме станций, работающих на самых различных волнах.

Для изучения методов борьбы с этим явлением в СССР образована специальная комиссия.

Сверхрегенеративный радиоприемник на FM диапазон

Сверхрегенеративный радиоприемник обладает высокой чувствительностью (до ед. мкВ) при достаточной простоте. На рис. 4 приведен фрагмент схемы сверхрегенеративного радиоприемника Е. Солодовникова (без УНЧ, который может быть выполнен по одной из приводимых ранее схем — Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах) [Рл 3/99-19].

Рис. 4. Схема сверхрегенеративного радиоприемника Е. Солодовникова.

Высокая чувствительность приемника обусловлена наличием глубокой положительной обратной связи, благодаря которой коэффициент усиления каскада после включения радиоприемника довольно быстро возрастает до бесконечности, схема переходит в режим генерации.

Для того чтобы самовозбуждение не происходило, а схема могла работать как высокочувствительный усилитель высокой частоты, используют очень оригинальный прием. Как только коэффициент усиления каскада усиления возрастет выше некоторого заданного уровня, его резко снижают до минимума.

График изменения коэффициента усиления от времени напоминает пилу. Именно по этому закону изменяют коэффициент усиления усилителя. Усредненный же коэффициент усиления может доходить до миллиона. Управлять коэффициентом усиления можно при помощи специального дополнительного генератора пилообразных импульсов.

На практике поступают проще: в качестве такого генератора используется по двойному назначению сам высокочастотный усилитель. Генерация пилообразных импульсов происходит на неслышимой ухом ультразвуковой частоте, обычно десятки кГц. Для того чтобы ультразвуковые колебания не проникали на вход последующего каскада УНЧ, используют простейшие фильтры, выделяющие сигналы звуковых частот (R6C7, рис. 4).

Сверхрегенеративные приемники обычно используют для приема высокочастотных (свыше 10 МГц) сигналов с амплитудной модуляцией. Прием сигналов с частотной модуляцией возможен за счет преобразования частотной модуляции в амплитудную и последующего детектирования эмиттерным переходом транзистора полученного таким образом амплитудно-модулированного сигнала.

Преобразование частотной модуляции в амплитудную происходит в случае, если приемник, предназначенный для приема амплитудно-модулированных сигналов, настроить неточно на частоту приема частотно-модулированного сигнала.

При такой настройке изменение частоты принимаемого сигнала постоянной амплитуды вызовет изменение амплитуды сигнала, снимаемого с колебательного контура: при приближении частоты принимаемого сигнала к частоте резонанса колебательного контура амплитуда выходного сигнала растет, при удалении от резонансной — снижается.

Наряду с неоспоримыми достоинствами, схема «сверхрегенератора» обладает массой недостатков. Это — невысокая избирательность, повышенный уровень шумов, зависимость порога генерации от частоты приема, от напряжения питания и т.д.

При приеме радиовещательных ЧМ-сигналов в диапазоне FM —  100…108 МГц или сигналов звукового сопровождения телевидения, катушка L1 представляет собой полувиток диаметром 30 мм с линейной частью 20 мм. Диаметр провода — 1 мм. L2 имеет 2…3 витка диаметром 15 мм из провода диаметром 0,7 мм, расположенных внутри полувитка.

Для диапазона 66…74 МГц катушка L1 содержит 5 витков диаметром 5 мм из провода 0,7 мм с шагом 1…2 мм. L2 имеет 2…3 витка такого же провода. Обе катушки не имеют каркасов и расположены параллельно друг другу. Антенна выполнена из отрезка монтажного провода длиной 50… 100 см. Настройку устройства осуществляют потенциометром R2.

Фильтры в цифровой обработке сигналов

Цифровая обработка сигналов позволяет создавать самые разные цифровые фильтры . Фильтрация выполняется алгоритмом, выполняемым либо микропроцессором, либо специализированной схемой ( цифровой сигнальный процессор , DSP ).

Принцип обработки — свертка . Каждая выходная выборка представляет собой сумму произведения входных выборок за разное время, удерживаемых в одном буфере, на коэффициенты, хранящиеся в другом буфере.

Цифровые фильтры существуют от фазы аналого-цифрового преобразования (АЦП), как только здесь используется метод передискретизации , и наоборот, вплоть до цифро-аналогового преобразования по тем же причинам. Точно так же фильтры сглаживания необходимы для всех преобразований частоты дискретизации.

Коэффициенты рассчитываются с использованием тех же математических принципов, что и для всех фильтров. Однако они приводят к ряду, который теоретически должен быть бесконечным, и продолжался бы очень далеко, если бы мы захотели спуститься до наименьшего числа, которое может быть представлено системой. Поэтому мы должны идти на компромиссы.

Фильтры с конечной импульсной характеристикой (FIR)

Фильтры с конечной импульсной характеристикой применяют свертку сигнала по массиву коэффициентов. Они должны задерживать сигнал в достаточной степени, чтобы избавиться от всех выборок, которые вносят вклад в текущую выходную выборку.

Цифровые фильтры с конечной импульсной характеристикой могут изменять относительный уровень различных частот, не влияя на их относительную фазу.

Фильтры с бесконечной импульсной характеристикой (ИК)

Фильтры с бесконечной импульсной характеристикой применяют рекурсию, используя для расчета выборки выходного сигнала, возможно, с задержкой.

Чаще всего они представляют собой цифровые интерпретации формул аналоговых фильтров.

Меню

  • Главная
  • О сайте
  • Основы радиовещания
    • История изобретения радио
    • Свойства и диапазоны радиоволн
  • Передающие радиоцентры
    • Излучение радиоволн
    • Антенны ДВ радиостанций
    • Антенны СВ радиостанций
    • КВ и УКВ антенны
    • Синхронное радиовещание
  • Распространение радиоволн
    • Распространение поверхностных волн
    • Пространственные волны
    • Что и когда слышно?
  • Принципы радиопередачи и приема
    • Звуковые колебания
    • Амплитудная модуляция
    • Частотная модуляция
    • Радиоприемники и их параметры
  • Детекторные приёмники
    • Колебательный контур
    • Детектирование
    • Телефоны
  • Радиоприёмные антенны ДСВ
    • Типы и ориентация антенн
    • Проволочные антенны
    • Заземление
    • Грозозащита
    • Антенны для городских условий
    • Антенна с магнитной связью
  • Мощность, отдаваемая приемной антенной
    • Элементарная теория приемной антенны
    • Сопротивление излучения и действующая высота антенны
    • Мощность, отдаваемая антенной без потерь
    • Антенная цепь с потерями
  • Усовершенствование детекторного приёмника
    • Согласование антенной цепи
    • Оптимизация антенной цепи и связи с детектором
    • Емкостная связь детектора с антенной цепью
    • Практическая конструкция универсального детекторного приемника
    • Варианты приемника с емкостной связью
  • Высококачественные детекторные приемники
    • Двухконтурные приемники
    • Использование высококачественных телефонов
  • Портативные детекторные приемники
    • Портативные антенна и заземление
    • Необычные антенны и нестандартные решения
  • Акустические системы громкоговорящих детекторных приемников
    • Громкость звука, чувствительность и отдача акустических систем
    • Конструкции акустических систем
    • Рупорные акустические системы
  • Практические схемы громкоговорящих детекторных приемников
    • Схема без КПЕ
    • Двухполупериодные мостовые детекторы
    • Двухполупериодный детектор с индуктивной связью
    • Ключевые детекторы
    • Транзисторный детектор
    • Двухполупериодные детекторы на комплементарных транзисторах
  • Питание приёмника свободной энергией
    • Простейшая схема
    • Усовершенствование простейшей схемы
    • Питание полем мощных станций
    • Более полное использование энергии несущей
    • Приемник с мостовым усилителем
    • Налаживание приемников с питанием свободной энергией
    • Приемник с мостовыми детектором и усилителем
  • Радиотрансляция
    • Альтернатива радиоточке
    • Беспроводные радиоузлы
  • Приемники прямого усиления
    • Мистика коротких антенн
    • Истоковый детектор на полевом транзисторе
    • Магнитные антенны
    • Рамочная средневолновая антенна
  • Экономичные приемники
    • Схема на трех транзисторах
    • Карманный приемник
    • Чувствительный амплитудный детектор
    • Приемник на биполярных транзисторах с АРУ
    • Приемники с УРЧ на полевом транзисторе
    • Простые радиоприемники на микросхеме TDA1072
    • Приёмник с низковольтным питанием
  • Усовершенствованные приемники прямого усиления
    • Приемник-радиоточка
    • Двухконтурный преселектор
    • Приемник с двухконтурной входной цепью
    • Средневолновый приемник
    • Чувствительный приемник
    • Радиотракт на микросхеме
    • Приемник на МС КР174УН23
    • Приемник на МС К174ХА10
  • Регенеративные приемники
    • Принципы регенерации
    • СВ регенератор с индуктивной ОС
    • СВ регенератор с регулировкой ОС
    • Регенератор на биполярных транзисторах
    • Q-yмножители
    • Приемник с Q-умножителем
    • КВ регенератор
    • Серийный регенератор
  • Автодины
    • Захват частоты
    • Простой регенератор
    • Практическая схема
  • Синхродины
    • СВ синхродин
    • СВ синхродин с плавной регулировкой ОС
    • Обобщенная структурная схема синхродина
    • KB синхродин С. Коваленко
    • КВ синхродин с полевым транзистором
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Семинар по технике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: