Режекторный фильтр — это… Что такое Режекторный фильтр?
- Режекторный фильтр
Режекторный фильтр
Электрическая принципиальная схема полосно-заграждающего фильтраПолосно-заграждающий фильтр (проф. жаргон — режекторный фильтр) — электронный или любой другой фильтр, не пропускающий колебания некоторой определённой полосы частот, и пропускающий колебания с частотами, выходящими за пределы этой полосы.
Заграждающий фильтр, предназначенный для подавления одной определённой частоты, называется узкополосным заграждающим фильтром или фильтром-пробкой (англ. notch filter).
Ссылки
См. также
Wikimedia Foundation. 2010.
- Полосовой фильтр
- Полёвковые
Режекторный фильтр — 260. Режекторный фильтр Ндп. Полосно заграждающий фильтр Источник: ГОСТ 24375 80: Радиосвязь. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные термины: 58. Режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК Режекторный фильт … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР
Режекторный фильтр — 1. Электрический частотный фильтр, имеющий полосу задерживания, расположенную между двумя заданными полосами пропускания Употребляется в документе: ГОСТ 24375 80 … Телекоммуникационный словарь
режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК — режекторный фильтр Ндп. заградительный фильтр Фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК, полоса задерживания которого расположена по диапазону частот между двумя полосами пропускания. [ГОСТ 22832 77] Недопустимые, нерекомендуемые заградительный… … Справочник технического переводчика
режекторный фильтр подавления несущей — фильтр подавления помех в цепях питания — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы фильтр подавления помех в цепях питания EN interference… … Справочник технического переводчика
Режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК — 58. Режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК Режекторный фильтр Ндп. Заградительный фильтр D. Bandsperre Е. Bandstop filter F. Fiitre coup bande Фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК, полоса задерживания которого расположена по… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
режекторный фильтр для звукового сигнала соседнего канала — užtvarinis gretimojo kanalo garso signalo filtras statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. adjacent channel sound rejector vok. Nachbarkanaltonfalle, f rus. режекторный фильтр для звукового сигнала соседнего канала, m pranc. piège de … Radioelektronikos terminų žodynas
Режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК — 1. Фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК, полоса задерживания которого расположена по диапазону частот между двумя полосами пропускания Употребляется в документе: ГОСТ 22832 77 Аппаратура систем передачи с частотным разделением каналов.… … Телекоммуникационный словарь
узкополосный режекторный фильтр — фильтр пробка — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия Синонимы фильтр пробка EN notch filter … Справочник технического переводчика
Смотреть что такое «Режекторный фильтр» в других словарях:
Пассивные и активные режекторные фильтры. Калькуляторы для онлайн расчёта.
Режекторный фильтр — не частый гость в наших краях. Зверь редкий, нелюдимый, но для радиолюбительского хозяйства — весьма полезный. Внешне напоминает полосовых собратьев, но охотится исключительно за сигналами вокруг центральной частоты и мало активен на частотах, выходящих за пределы отведённого ему диапазона.
Для начала определимся с терминологией.
Полосно-заграждающий фильтр (он же — режекторный фильтр, он же — фильтр-пробка) — электронный или любой другой фильтр,
не пропускающий сигналы со входа на выход в определённой полосе частот, но имеющий близкий к единице коэффициент передачи при
более низких и более высоких частотах.
Эта полоса подавления характеризуется шириной полосы заграждения и расположена вокруг центральной частоты подавления fо.
Заграждающий фильтр, предназначенный для подавления одной определённой частоты, называется узкополосным заграждающим фильтром
или фильтром-пробкой.
Для описания режекторных фильтров используют следующие параметры:
две граничных частоты – нижняя fн и верхняя fв, при которых Кu = 0,7mах;
диапазон частот Δf = fв − fн, называемый полосой задержания;
параметр Q = (fв + fн)/(2Δf), называемый добротностью.
Простейшие Т-образные фильтры и их амплитудно-частотная характеристика приведены на Рис.1.
Рис.1
Центральная частота подавления этих фильтров рассчитывается по формуле: fо = 1/(2π*R*C) при R1=R2=R, C1=C2=C. Глубина режекции — всего 10 дБ, а полоса задержания составляет значение, в 5-6 раз превышающее fо.
Именно в силу указанных выше хилых характеристик — подобные простейшие цепи уступили позиции двойным Т-образным RC-фильтрам (Рис.2), часто называемым 2ТФ.
Рис.2 Рис.3
Двойной Т-образный RC-фильтр при определённых условиях (симметрия моста, точный подбор элементов, согласование входа и выхода) почти полностью подавляет центральную частоту fo. Глубина режекции (подавления частоты fo) при работе на высокоомную нагрузку достигает 50 дБ. Добротность Q — около 0,3.
На Рис.2 приведена классическая схема двойного Т-образного режекторного фильтра, на Рис.3 — с возможностью плавной регулировки центральной частоты подавления.
Начнём с нерегулируемой схемы.
Обычно выбираются следующие соотношения элементов R2=R1, R3=R1/2.
Ничего не изменилось, центральная частота вычисляется по формуле fо = 1/(2π*R*C).
РИСУЕМ ТАБЛИЦУ ДЛЯ ДВОЙНЫХ Т-ОБРАЗНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ
При желании ввести регулировку центральной частоты подавления fо с диапазоном перекрытия по частоте более чем в 2 раза, при сохранении параметров, присущих двойным Т-образным режекторным фильтрам, имеет смысл воспользоваться схемой, приведённой на Рис.3.
Значение резистора R1 должно в 6 раз превышать суммарную величину R2, R3 и R4, поэтому его следует выбирать номиналом — не менее 100 кОм.
Рисуем таблицу и для таких фильтров.
ТАБЛИЦА ДЛЯ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ РЕЖЕКТОРНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ
Дальнейшего улучшения параметров режекторных фильтров можно добиться введением в схему на Рис.2
положительной обратной связи, подаваемой в точки, идущие к земляной шине.
В результате подобных действий фильтры становятся активными и приобретают следующий вид.
Рис.4 Рис.5
На Рис.4 приведена схема активного режекторного фильтра на основе простого двойного Т-моста.
Значение добротности определяется отношением значений резисторов K=R5/R4. При изменении этого отношения в диапазоне К=0.01-0.2 добротность Q меняется практически линейно и принимает значения от 30 до 2. Дальнейшее увеличение параметра К не приветствуется, в связи с ухудшением неравномерности АЧХ в полосе пропускания.
Для желающих же регулировать значение добротности в более широких пределах на Рис.5 приведена схема активного режекторного фильтра на двух операционных усилителях. Здесь переменный резистор R4 позволяет изменять добротность в пределах 50 — 0.3.
А при необходимости получить перестраиваемый по частоте активный режекторный фильтр, регулирующий вывод переменного резистора R3 на Рис.3, точно таким же образом подключается к выходу операционного усилителя. Результатом является схема, изображённая на Рис.6 .
Рис.6 Рис.7
На Рис.7 приведена схема режекторного фильтра, позволяющая регулировать как частоту подавления, так и добротность в широких пределах.
Обе таблицы для расчёта частотозадающих элементов остаются в силе!
Ну, да и хватит, на следующей странице будем мурыжить режекторные LC фильтры.
Режекторные фильтры из коаксиального кабеля
Ранее в этом блоге были рассмотрены основные способы изготовления фильтров, см пост первый и пост второй. Однако полосно-заграждающие (режекторные / band-stop / notch) фильтры также можно сделать и из куска коаксиального кабеля. Вот об этом способе изготовления фильтров далее и пойдет речь.
Примечание: Рассматриваемые далее фильтры в английском языке еще называют stub filters.
Теория
Рассмотрим следующую картинку:
Приемник или трансивер (TRX) соединен с антенной (ANT) куском коаксиального кабеля, все как обычно. Но дополнительно к кабелю через T-образный коннектор подключен кабель длиной λ/4. Второй конец λ/4-кабеля разомкнут.
Что же произойдет? Представим, что от антенны к приемнику идет волна с длиной λ. На T-образном коннекторе ей нет особой разницы, куда идти. Половина энергии пойдет в приемник, а вторая половина — в λ/4-кабель. Так как на другом конце кабель разомкнут, волна полностью отражается и возвращается на T-образный коннектор. Давайте подумаем, а в какой фазе относительно фазы основного сигнала она возвращается? Сдвиг фазы составляет 90° по пути в одну сторону по λ/4-кабелю и еще 90° по пути обратно. Таким образом, волна возвращается с фазовым сдвигом 180°, то есть, в противофазе. При сложении ее с волной, идущей от антенны к приемнику, выходит ноль. То есть, получили режекторный фильтр.
А что будет, если закоротить второй конец кабеля? Все то же самое, только закороченный конец даст дополнительный фазовый сдвиг 180°. В этой точке кабеля сигнал как бы переворачивается на противоположный. В итоге суммарный фазовый сдвиг составит 0°. Получили полное отсутствие какой-либо фильтрации. Хорошо, но возможно, будут фильтроваться какие-то другие частоты? Разумеется! Если рассмотреть вдвое большую частоту, на ней отрезок линии будет иметь длину λ/2. Фазовый сдвиг составит 180° по пути туда, 180° на закороченном конце, и еще 180° по пути обратно. Снова пришли в противофазе, значит сигнал будет отфильтрован.
Дополнение: Закороченные четвертьволновые линии используются на УКВ для защиты трансивера от статики.
Наконец, вспомним, что помимо основных частот бывают еще и гармоники. На третьей гармонике разомкнутый λ/4 кабель будет иметь длину 3λ’/4 = λ’/2 + λ’/4. Выходит, сдвиг фазы составит 180°+90°+90°+180°, или те же самые 180°. То есть, эта частота также будет отфильтрована, ровно как и все остальные нечетные гармоники. По аналогичному принципу закороченный отрезок кабеля фильтрует все четные гармоники.
Практика
Было решено изготовить режекторный фильтр на радиолюбительский диапазон 40 метров. От фильтра можно ожидать, что он также будет фильтровать сигналы на третьей гармонике, в диапазоне 15 метров. Кроме того, добавив на конце кабеля переключатель, мы сможем менять его поведение. Если закоротить кабель, будут отфильтрованы диапазоны 20 и 10 метров, а 40 и 15 метров напротив — проходить безо всяких преград. Для получения максимальной аттенюации сигнала кабель должен иметь как можно меньшие потери. По этой причине был использован кабель RG213.
Измеренный с помощью осциллографа коэффициент укорочения кабеля составил 0.66-0.67, что и следовало ожидать от RG213. Таким образом, кабель с электрической длиной λ/4 в диапазоне 40 метров будет иметь физическую длину:
>>> (300_000_000/(7.1*1000*1000))/4*0.666
7.035211267605634
… метров. Отрезаем требуемую длину кабеля и припаиваем UHF-разъемы.
Для переключения фильтра воспользуемся самодельным антенным переключателем:
В первом положении конец кабеля ни к чему не подключен, то есть, разомкнут. Во втором положении он подключается к закороченному коннектору PL-259, который можно видеть на переднем плане.
Используя крайне медленный и не очень точный генераторно-осциллографный метод, была получена следующая АЧХ фильтра в разомкнутом положении (кликабельно):
Здесь по оси OX — частоты в МГц, а по оси OY — усиление в дБ. По OY все числа отрицательные, что означает аттенюацию.
Как мы и ожидали, фильтр вырезает диапазоны 40 и 15 метров. Кабель получился чуть длиннее, чем нужно, поскольку я не учел длину, добавляемую переключателем. Из-за этого частоты получились ниже, чем требуется.
АЧХ фильтра в закороченном положении (кликабельно):
Из графика мы видим, что фильтр вырезает диапазон 20 метров. Теория говорит, что он также вырезает диапазон 10 метров. К сожалению, максимальная частота используемого мной генератора сигналов MHS-5200A составляет 25 МГц, поэтому убедиться в этом я не смог.
Аттенюация сигнала таким фильтром на КВ диапазонах составляет порядка 25 дБ. Можно заметить, что с ростом частоты аттенюация падает. Это объясняется ростом потерь в коаксиальном кабеле с увеличением частоты. При желании можно добиться большей аттенюации, используя несколько фильтров последовательно.
Заключение
Полосно-заграждающие фильтры из коаксиального кабеля просты в изготовлении и их можно использовать при работе на передачу (проверено на 100 Вт в FM и SSB). Они недороги — розничная цена семи метров RG213 составляет порядка 15$. Если же вы будете делать фильтр для УКВ, то он выйдет еще дешевле и, что немаловажно, компактнее и легче. Кабель допускается сворачивать, на работе фильтра это не сказывается.
При изготовлении фильтров можно получить приемлемые результаты, полагаясь только на длину кабеля. Например, при изготовлении фильтра на УКВ вполне можно обойтись без анализатора спектра.
В общем, для каких-то сценариев такие фильтры безусловно могут пригодится, и их стоит держать на вооружении.
Дополнение: Фильтры из коаксиального кабеля, часть 2
Метки: Беспроводная связь, Любительское радио, Электроника.
Режекторный фильтр • HamRadio
Режекторный фильтр в супергетеродинных приемниках для формирования требуемой амплитудно-частотной характеристики в тракте промежуточной частоты обычно используют многоконтурные LC-фильтры или электромеханические фильтры. При практической работе в эфире в полосу пропускания фильтра основной селекции наряду с основным принимаемым сигналом попадают помехи в виде сигналов несущей частоты AM станции либо сигналов телеграфных станций. Такие узкополосные помехи вполне можно подавить режекторным фильтром с умножителем добротности контура Q. Принципиальная схема подобного фильтра приведена на рис.
Основу режекторного фильтра составляет регенеративный каскад на полевом транзисторе V2, выполняющий роль умножителя Q контура L2C4C5C6. Глубину обратной связи, а следовательно, и эквивалентную добротность контура устанавливают подстроечным резистором R5. Без такого умножителя Q контур подавлял бы сигналы в широкой полосе частот (из-за конечной собственной добротности).
Режекторный фильтр перестраивается в пределах полосы пропускания ПЧ приемника конденсатором, перемен ной емкости C5. Для уменьшения влияния фильтра на работу предшествующего ему каскада, а также влияния на фильтр последующих каскадов приемника, на входе и выходе фильтра имеются истоковые повторители на транзисторах V1 и V3. Фильтр включают между преобразователем и первым каскадом УПЧ или между каскадами УПЧ. выключатель S1 закорачивает режекторный контур, отключая тем самым фильтр.
Данный фильтр был испытан в ламповом трансивере UW3DI. АЧХ тракта ПЧ трансивера с режекторным фильтром приведена на рис.
Подавление помехи составляет 30 дБ, полоса ослабляемых частот по уровню — 6 дБ — 250 Гц, пределы перестройки фильтра — 498…504 кГц. Питают фильтр от источника смещения ламп трансивера через параметрический стабилизатор на стабилитроне V4.
Режекторный фильтр собран на печатной плате (рис. ) размерами 80X50 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.
Она рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ, подстроечного резистора R5 — СПЗ-16, конденсаторов КМ-4 (С1—С4, С6—С9) и К50-6 (С10). Конденсатор С5 — подстроечный конденсатор КПВ-140, у которого оставлены одна роторная пластина и две статорные. Перед установкой конденсатора на плату опорную контактную пружину ротора поворачивают на 120°, отгибают и впаивают в печатную плату. Острый выступ пластины ротора слегка изгибают пинцетом (он будет замыкать конденсатор в крайних положениях, выполняя тем самым роль выключателя S1). Ротор конденсатора С5 удлиняют с помощью стержня диаметром 6 мм из диэлектрика (капрон, текстолит), который надевают на ось ротора со стороны пластин. На стержень надевают ручку с лимбом.
Контурная катушка L2 (одноконтурный фильтр ПЧ от карманного приемника «Нейва») содержит 96 витков провода ПЭВТЛ 0,09. Она намотана на трехсекционном каркасе, который помещен в чашки из феррита 1000НМЗ диаметром 6,1 мм. Индуктивность катушки изменяют подстроечником из феррита диаметром 2,3 мм. Катушка помещена в латунный экран. При указанных на схеме номиналах конденсаторов С4—С6 и промежуточной частоте 500 кГц индуктивность контурной катушки должна быть около 250 мкГ.
Если фильтр будет использован в приемнике с другой промежуточной частотой, то требуемую индуктивность катушки можно рассчитать по формуле: L = 66,6/f2, где L — индуктивность, мкГ; f —промежуточная частота, МГц. Дроссель L1 намотан проводом ПЭВ-2 0,12 на двух склеенных вместе кольцах типоразмера К7ХХ4Х2 из феррита М600НМ и содержит 120 витков. После намотки дроссель пропитывают эпоксидным клеем. Полевые транзисторы КПЗОЗЕ можно заменить на КПЗОЗГ, КП303Д, КП302Б, КП302В, КП307Б. Если фильтр будет установлен в приемнике с напряжением питания —9…—15 В, стабилитрон V4 и резистор R11 можно исключить.
В случае, когда с общим проводом приемника соединен минус источника питания, транзисторы КПЗОЗЕ следует заменить на КП103К, КП10ЗЛ. но при этом несколько понизится эффективность фильтра из-за более низкой крутизны характеристики этих транзисторов. Фильтр подключают коротким отрезком коаксиального кабеля.
Налаживают фильтр до установки его в приемник.
Подав на фильтр питание, устанавливают ротор конденсатора С5 в среднее положение. Замкнув перемычкой резистор R6, вращением движка подстроечного резистора R5 добиваются самовозбуждения фильтра. Частоту колебаний контролируют калиброванным приемником или частотомером. Вращая подстроечник катушки L2, устанавливают частоту, соответствующую середине полосы пропускания усилителя ПЧ приемника. Изменяя положение ротора конденсатора С5, проверяют границы перестройки фильтра.
Сняв перемычку с резистора R6 и подключив фильтр к приемнику, вращением движка резистора R5 добиваются срыва колебаний. К входу усилителя ПЧ приемника подключают генератор ВЧ, настроенный на среднюю частоту полосы пропускания. Контролируя низкочастотный сигнал на выходе приемника измерителем выхода или осциллографом, вращением ротора конденсатора С5 добиваются подавления сигнала генератора ВЧ. Подстройкой резистора R5 устанавливают максимальное подавление. Выключив фильтр выключателем S1, подстраивают (если это необходимо) контуры ПЧ приемника.
Источник журнал радио
Режекторный фильтр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Режекторный фильтр
Cтраница 1
Режекторный фильтр в канале СЯ осуществляет частичное подавление ( рис. 3.17) спектральных составляющих СЦ в области поднесущей частоты ( при этом, однако, ослабляются и ВЧ составляющие СЯ), а полосовой фильтр выделяет спектр СЦ и ВЧ составляющие СЯ. Такое решение является наиболее простым и в то же время обоснованным ввиду сравнительно малых перекрестных помех яркость — цветность, так как уровень ВЧ составляющих в спектре СЯ во много раз меньше уровня НЧ составляющих, а именно: в ВЧ области спектра СЯ передается СЦ. Уменьшению же перекрестных помех цветность — яркость способствует свойство самокомпенсации СЦ. [1]
Режекторный фильтр, действуя в пределах полосы видеочастот яркостного сигнала, ослабляет не только сами поднесущив, но и спектральные компоненты видеосигнала, что вызывает ощутимую потерю четкости изображения. Однако наличие режекции поднесущих частот в целом улучшает субъективное восприятие качества цветного изображения. [2]
Режекторные фильтры уменьшают полосу частот яркостного канала, ограничивая четкость воспроизводимого изображения по вертикальному клину таблицы 0249 в пределах от 350 до 500 линий. При этом полоса частот яркостного канала по существу сужается до 3 25 — 3 50 МГц. В связи с этим выбор полосы и глубины режекции следует производить осторожно. [4]
Режекторный фильтр иногда называют заграждающим фильтром. [6]
Режекторный фильтр вырезает из входного сигнала гармонику промышленной частоты 50 гц и тем самым осуществляет частичную фильтрацию входного сигнала. Это сделано для упрощения настройки фильтра, так как весь фильтр собирается из резисторов ( а также конденсаторов) одного номинала. На выходе фильтра включен плавный делитель напряжения, помещенный вне блока усилителя. [7]
Режекторный фильтр — фильтр, который вырезает ( ослабляет) сигналы в одном диапазоне частот и пропускает сигналы как на более высоких, так и на более низких частотах. [8]
Режекторные фильтры широко применяются в системах связи, в различных измерительных приборах для соответствующего преобразования сигналов. Но на практике это условие бывает трудновыполнимым. Для точной регулировки таких фильтров желательно иметь возможность подстройки частоты среза независимо от коффициента передачи. [9]
Режекторный фильтр представляет собой устройство, которое подавляет сигналы в заданной полосе частот и пропускает сигналы со всеми другими частотами. Полоса подавления характеризуется шириной Аю и центральной частотой соо. [10]
Режекторные фильтры, как правило, имеют четный порядок. Фильтр Баттерворта имеет АЧХ, изменяющуюся монотонно по любую сторону от его частоты подавления или центральной частоты. АЧХ фильтра Чебышева свойствен волнообразный характер в полосе пропускания, а АЧХ инверсного фильтра Чебышева — в полосе задерживания. Для АЧХ эллиптического фильтра характерен волнообразный характер как в полосе пропускания, так и в полосе задерживания. [12]
Режекторный фильтр L2C17 дополнительно подавляет вторую ПЧ сигналов звукового сопровождения. Пройдя в ИС D2 через цепи регулировки насыщенности ( 1 и 3), эти сигналы поступают на матрицу 2 сигнала EQ — Еу и на матрицы 4, 5, 6 сигналов Eg. [13]
Режекторный фильтр подавляет напряжение первой гармоники, а напряжение высших измеряется цифровым вольтметром среднеквадра-тических значений с автоматическим переключением пределов. Уровень автоматической регулировки и коэффициент передачи фильтра выбраны так, что показания цифрового вольтметра численно равны значению коэффициента гармоник. [14]
Режекторный фильтр ( РФ) — фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК, полоса задержания которого расположена по диапазону частот между двумя полосами пропускания. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
Режекторный фильтр
Цена:
от: до:
Название:
Артикул:
Выберите категорию:
Все Антенны» Антенны для цифрового ТВ DVB-T2»» ДМВ диапазона»» Всеволновые антенны»» МВ-диапазона» Антенны спутниковые» Антенны 3G,4G,Wi-fi» Мачты и такелаж для антенн Абонентское оборудование цифрового ТВ Модулятор ТВ сигнала Усилители» Репитеры GSM/3G/4G»» Репитер GSM»» Репитер 3G»» Репитер 4G»» Репитер GSM+3G»» Репитер 3G+4G»» Репитер GSM+3G+4G» Абонентские ТВ усилители» Антенные ТВ усилители» Домовые ТВ усилители» Многовходовые усилители»» Усилители , мультисвичи SAT+TV»» Мультибенды МВ+ДМВ Головные станции» Televes»» T.0X»» T.12»» ARANTIA»» AVANT» WISI» TERRA» Планар» Телемак Коаксиальные сети» Коаксиальный кабель» Разъемы и переходы» Делители, ответвители» Блоки питания, инжекторы, фильтры»» Фильтры»» Блоки питания, грозозащита»» Аттенюаторы Оптические сети» Оптические разветвители» Оптические приемники» Оптические узлы» GPON» Оптические передатчики» Оптические усилители» Оптические пачкорды, пигтейлы» Кабель оптический» Оптические кроссы и муфты» Оптические разъемы, розетки Сети передачи данных Измерительное оборудование» Спектроанализаторы Инструмент, расходные материалы» Для разделки кабеля» Мини-УЗК 3,5мм» Мини-УЗК 4,5мм» Для оптики» Разное Антивандальные и климатические шкафы, ящики Б/у оборудование Умный дом Z-Wave Умный дом ZigBee Умный дом GSM Умные розетки Wi-Fi Оборудование радиофикации Сертификаты Televes
Производитель:
ВсеПланар (Россия)Terra (Литва)WISITeleves (Испания)НПП ОСТLumaxCADENASKYWAYКитайCAVEL (Италия)CommscopeСвязьдетальLandWellBaltic Signal (Россия)TLC (Китай)RTM (Китай)Vector (Польша)FujikuraGellan (Россия)БастионSMARTDTVSMITТелемакЕврокабельPrevail (Китай)MediaflexSUPRALПромрукавИспанияNordix (Испания)FOROZipatoAlcadPBIПаритетСпецкабельFocNetRexantGrandwayЕвроавтоматикаArantiaGIBERTINIССДNikomax
Новинка:
Всенетда
Спецпредложение:
Всенетда
Результатов на странице:
5203550658095
Режекторные фильтры — Студопедия
Режекторный фильтр постоянной составляющей сигнала. Сконст- руируем простейший РЦФ, добавив к оператору (6.2.1) один полюс вне единичной окружности на малом расстоянии от нуля:
Hп(z) = G(1-z)/(1-az), zp= 1/a. (6.2.2)
Допустим, что полюс помещен в точке zp1= 1.01, при этом, а=0,99. Масштабный коэффициент G получим нормировкой H(z) к 1 на частоте Найквиста. Для приведенных условий G=0.995. Отсюда, при Dt=1:
Hп(z) = 0,995(1-z)/(1-0.99z),
yk = 0.995(xk-xk-1)+ 0.99yk-1.
| Рис. 6.2.3. |
Отображение нуля n1 и полюса р1 на z-плоскости и АЧХ фильтра для исключения постоянной составляющей приведены на рис.6.2.1. Коэффициент передачи сигнала на произвольной частоте wi равен отношению длин векторов Vn1(z) и Vp1(z) соответственно из нуля и полюса до точки z(wi) на единичной окружности и близок к единице для всех частот, за исключением нулевой:
|Hп(z)| = G Vn1(z)/Vp1(z).
Фазочастотная характеристика фильтра приведена на рис. 6.2.3 и определяется разностью фазовых углов векторов Vn1(z) и Vp1(z):
jп(w) = jn1-jp1.
Режекторный фильтр произвольной частоты. При проектировании на подавление любой другой частоты ωv нули и полюсы располагаются на соответствующем радиусе z-плоскости. Радиальный угол направления на нуль и полюс определяются выражением:
jv = p·wv/wN. (6.2.3)
Наличие двух знаков в выражении (6.2.3) отражает тот факт, что для получения вещественной функции фильтра нули и полюсы должны быть комплексно-сопряженными парами (их произведение дает вещественную функцию), т.е.:
Hv(z) = G(z-zn)(z-zn*)/[(z-zp)(z-zp*)]. (6.2.4)
Нули фильтра располагаются на единичной окружности:
zn = cos jv + j sin jv = Re zn + j Im zn. (6.2.5)
Полюсы — на полярном радиусе R:
zp = R·cos jv + j R·sin jv = Re zp + j Im zp. (6.2.6)
Пример положения нулей (n2 и n2*) и полюсов (р2 и р2*) приведен на рис.6.2.1. Подставляя (6.2.5-6.2.6) в (6.2.4), получаем:
Hv(z) =, (6.2.7)
G = [1+(1+2Re zp)/R2] / (2+2Re zn). (6.2.8)
При приведении уравнения (6.2.7) в типовую форму:
Hv(z) =, (6.2.7′)
b0 = 1, b1 = -2·Re zn, b2 = 1. (6.2.9)
a1 = — (2·Re zp)/R2, a2 = 1/R2.
Соответственно, алгоритм вычислений:
yk = G·(xk+b1·xk-1+xk-2) – a1·yk-1 – a2·yk-2. (6.2.10)
В качестве примера проведем расчет режекторного фильтра на сетевую частоту питания приборов fs = 50 Гц, которая очень часто попадает в измеренные данные. При шаге дискретизации данных Dt = 0.001 сек радиальный угол на нули и полюса фильтра в z-плоскости:
fN = 1/2Dt = 500 Гц, j = p·fs/fN = 0.1π.
Радиус полюса фильтра примем равным R = 1.01. Значения нуля и полюса:
zn = cos j + j sin j = 0.951 + 0.309 j,
zp = R·cos jv + j R·sin jv = 0.961 + 0.312 j.
| Рис. 6.2.4. |
Значение масштабного множителя G по (6.2.8):
G = 0.99.
Значения коэффициентов передаточной функции:
b1 = -2·Re zn = -1.902,
a1 = — (2·Re zp)/R2 = -1.883, a2 = 1/R2 = 0.98.
При подстановке коэффициентов в уравнение (6.2.7′) и замене z = exp(-jω) может быть получена частотная передаточная функция фильтра, которая приведена на рис. 6.2.4:
Алгоритм фильтра:
yk = 0.99·(xk — 1.902·xk-1 + xk-2) + 1.883·yk-1 – 0.98·yk-2.
На рис. 6.2.5 приведен модельный входной сигнал фильтра, состоящий из суммы двух равных по амплитуде гармоник с частотой 50 и 53 Гц, и сигнал на выходе фильтра (смещен вверх). Справа на рисунке приведены спектры входного и выходного сигналов. Спектр выходного сигнала зарегистрирован после интервала установления реакции фильтра, который хорошо заметен на начальной части графика выходного сигнала. После установления сигнал на выходе фильтра практически полностью освобожден от гармоники 50 Гц.
Рис. 6.2.5.
| Рис. 6.2.6. |
При R → 1 ширина полосы подавления фильтра становится все более узкой, но при этом увеличивается длительность импульсной реакции фильтра и, соответственно, время установления фильтра при изменении спектра входного сигнала. В первом приближении значимая часть импульсной реакции режекторных фильтров равна (4÷5)/(R-1). Пример импульсной реакции для фильтра, вычисленного выше, приведен на рис. 6.2.6. Отклик фильтра получен при подаче на вход РЦФ импульса Кронекера. Для наглядности реакции на графике не показан начальный пик отклика (отсчет на нулевой точке), амплитуда которого равна значению G.
Что такое режекторный фильтр?
Режекторный фильтр также известен как полосовой фильтр или полосовой фильтр. Эти фильтры отклоняют / ослабляют сигналы в определенной полосе частот, называемой частотным диапазоном полосы заграждения, и пропускают сигналы выше и ниже этой полосы. Например, если режекторный фильтр имеет полосу пропускания от 1500 МГц до 1550 МГц, он будет пропускать все сигналы от постоянного тока до 1500 МГц и выше 1550 МГц. Он будет блокировать только эти сигналы от 1500 МГц до 1550 МГц.
https: // cdn.allrf.com/live/band-stop-filter_6367113297250.gif712370
При выборе полосового стоп-фильтра или режекторного фильтра необходимо оценить следующие важные параметры:
Частота стоп-полосы: Любой сигнал в этом диапазоне частот будет ослаблен Режекторный фильтр.
Затухание / Подавление в полосе заграждения: Это уровень ослабления, который фильтр будет обеспечивать в полосе заграждения. Обычно это выражается в дБ.
Вносимая потеря: Это потеря, которую фильтр обеспечит за пределами полосы заграждения.Чем меньше вносимые потери за пределами стоп-полосы, тем лучше. Вносимые потери представлены в дБ.
Переход от полосы задерживания к полосе пропускания: Это может не быть представлено в спецификациях, но важно. Это мера того, насколько быстро фильтр переходит от полосы заграждения к полосе пропускания. Так что, если полоса заграждения составляет от 2300 до 2400 МГц. Как быстро он переходит в низкий уровень потерь. Чем быстрее переход, тем лучше.
Мощность фильтра: Это максимальная мощность, с которой может справиться режекторный фильтр.
Тип корпуса: Эти режекторные фильтры доступны в нескольких форм-факторах и типах корпусов.
everything Компания RF создала инструмент поиска, чтобы помочь пользователям идентифицировать Notch Filters от ведущих производителей. Вы можете использовать инструменты параметрического поиска, чтобы найти фильтры отклонения полосы, соответствующие вашим конкретным требованиям. Щелкните здесь, чтобы найти режекторные фильтры от ведущих производителей в соответствии с вашими требованиями.
Notch Filters — обзор
Notch Filters… последний рубеж
Notch-фильтры, особенно с высокой добротностью и / или высоким затуханием, наиболее сложно реализовать с универсальными фильтрующими устройствами на переключаемых конденсаторах.Вы можете спроектировать режекторный фильтр с помощью FilterCAD со спецификациями, которые должны обеспечить затухание в полосе задерживания более 60 дБ, и обнаружить, что на практике результатом является затухание 40 дБ или меньше. Это в первую очередь связано с характером дискретных данных универсальных блоков фильтров; сигналы одинаковой амплитуды и противоположной фазы в идеале не отменяются при суммировании, как это было бы в чисто аналоговой системе. Могут быть получены выемки до 60 дБ , но для этого требуются методы, не охватываемые данной версией FilterCAD.Некоторые из этих методов будут рассмотрены здесь. Мы начнем с использования FilterCAD для ввода параметров отклика эллиптической метки. Мы укажем максимальную пульсацию полосы пропускания 0,1 дБ, затухание 60 дБ, центральную частоту 40 кГц, полосу пропускания 2 кГц и полосу пропускания 12 кГц. Учитывая эти параметры, FilterCAD синтезирует ответ, показанный в Таблице 23.12. Этот фильтр 8-го порядка требует фактического затухания в полосе задерживания более 80 дБ, уровня производительности, которого было бы чрезвычайно трудно достичь в реальном мире.Рабочий фильтр с ослаблением 60 дБ может быть получен, но только при значительном отклонении от рекомендаций FilterCAD.
Таблица 23.12. f 0 , Q и f n Значения для 40 кГц, 60 дБ Notch
| STAGE | f 0 | Q | f n | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 35735.6793 | 3,3144 | 39616,8585 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | 44773.1799 | 3.3144 | 40386.8469 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | 35242.9616 | 17.2015 | 39085.8415 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | 45399.1358 | 17.2105 | 40935.539103 | 17.2105 | 40935.539103 | определенные рабочие параметры поддерживаются в определенных диапазонах. Условия, которые дают наилучшие результаты для определенного параметра, называются его «добротностью».«Например, в случае LTC1064, лучшие спецификации по точности отношения тактовой частоты к центральной частоте (f CLK / f 0 ) опубликованы для тактовой частоты 1 МГц и Q, равного 10. Поскольку мы отклоняемся от этот «показатель качества» (как мы должны сделать, чтобы получить отметку 40 кГц в нашем примере), производительность будет постепенно ухудшаться. Одна из проблем, с которой мы столкнемся, — это «Q-улучшение». То есть добротность каскадов будет немного больше, чем у резисторов. (Обратите внимание, что Q-улучшение в основном является проблемой в режимах 3 и 3A, и не ограничивается , но также встречается в фильтрах LP, BP и HP.) Это приводит к появлению пиков выше и ниже отметки. Повышение добротности можно скомпенсировать, разместив небольшие конденсаторы (от 3 до 30 пФ) параллельно с R4 (режим 2 или 3). С помощью этой модификации можно компенсировать увеличение добротности в режекторных фильтрах с центральными частотами до 90 кГц. Предлагаемые здесь значения являются компромиссными для широкодиапазонной режекции с перестраиваемой тактовой частотой. Если вы хотите создать режектор с фиксированной частотой, вы можете использовать более крупные конденсаторы на более высоких частотах. По крайней мере, в случае LTC1064, повышение добротности вряд ли станет проблемой ниже 20 кГц.Добавление конденсаторов на более низких частотах приведет к расширению выемки. Как упоминалось ранее, другой проблемой при реализации режекторных фильтров является недостаточное затухание. Для низкочастотных режекций затухание в полосе задерживания может быть увеличено путем повышения тактовой частоты до режекторной частоты до 250: 1. Затухание также можно улучшить, добавив внешние конденсаторы, на этот раз параллельно с R2 (режимы 1, 2 и 3A). Конденсаторы от 10 до 30 пФ в этом положении могут увеличить затухание в полосе задерживания на 5–10 дБ.Конечно, эта комбинация конденсатор / резистор составляет пассивный каскад нижних частот 1-го порядка с угловой частотой 1 / (2πRC). В случае значений, указанных выше, частота среза будет настолько далеко в полосе пропускания, что маловероятна. Однако, если режектор необходим на частоте ниже 20 кГц, емкость конденсатора необходимо будет увеличить, а частота среза каскада 1-го порядка будет пропорционально уменьшена. Для конденсатора 100 пФ и R2 = 10 кГц частота среза будет 159 кГц, значение, которое вряд ли вызовет проблемы в большинстве приложений.Для конденсатора 500 пФ (значение, которое может оказаться необходимым для глубокого провала на низкой центральной частоте) и R2, равного 20 кОм, частота среза падает до 15,9 кГц. Если максимальное затухание в полосе задерживания более важно, чем широкая полоса пропускания, такое решение может оказаться приемлемым. Добавление резисторов параллельно резистору R2 создает одну дополнительную проблему: оно увеличивает добротность, которую мы только что контролировали с помощью конденсаторов на резисторе R4. Значения резистора необходимо отрегулировать, чтобы снова снизить добротность. Таблица 23.13 содержит параметры для настоящего режекторного фильтра и , который фактически соответствует нашим требованиям к ослаблению 60 дБ с использованием ранее описанных методов. По сути, это режекторный фильтр 8-го порядка с перестраиваемой тактовой частотой, описанный в спецификации LTC1064. Обратите внимание на сочетание используемых режимов. Это решение, которое FilterCAD не может предложить. Таблица 23.13. f 0 , Q и f n Значения для 40 кГц, 60 дБ Notch
Должно быть очевидно, что описанные здесь методы для режекторных фильтров являются в первую очередь эмпирическими, и что приведенное здесь описание далеко не исчерпывающее.Мы даже не коснулись оптимизации этих фильтров, например, для шумов или искажений. Для этого процесса нельзя дать простых правил. Такая оптимизация возможна, но требует индивидуального подхода. Если вам нужно реализовать высокопроизводительный режекторный фильтр, а приведенные выше советы оказались неадекватными, обратитесь за дополнительной помощью в отдел приложений LTC. Оптический режекторный фильтр — полосовые стоп-фильтры
Таблица 1. Связь между OD и% T где OD — оптическая плотность, а T — абсолютный коэффициент пропускания В то время как режекторные фильтры могут быть разработаны для различной ширины полосы пропускания, узкополосные фильтры более распространены.Для фильтров с более узкой полосой пропускания и более плотным блокированием потребуется более толстое покрытие. Эти покрытия могут быть более дорогими и выдерживать высокие нагрузки. Традиционные полосовые стоп-фильтры также имеют полосы подавления гармоник. Эти гармонические полосы важны только в приложениях, где требуются широкие полосы пропускания. Мы можем отрегулировать дизайн покрытия для устранения полос подавления гармоник; однако такие покрытия будут более толстыми и сложными. На рисунке 1 показан пример с полосами подавления гармоник и где полосы подавления гармоник были удалены. Рисунок 1: Режекторный фильтр с полосами подавления гармоник и без них Некоторые режекторные фильтры можно использовать в относительно широком диапазоне углов. Для этого типа фильтров полоса подавления будет отцентрирована таким образом, чтобы обеспечить достаточное подавление во всем диапазоне углов. Идеально подходит для использования в системах лазерной защиты глаз, где глаза должны быть защищены от лазерного света, падающего под разными углами. На рисунке 2 показан пример того, как такой фильтр может достигать пика около определенной длины волны. Рисунок 2: Узкополосный режекторный фильтр 532 нм, разработанный для AOI = 0 — 30 ° Применение режекторного фильтраУзкополосные фильтры или фильтры с полосой задерживания используются в различных приложениях, где одни длины волн должны передаваться, а другие — блокироваться и / или отражаться. Многие формы спектроскопии используют эти типы фильтров для оценки колебательных и вращательных характеристик кристаллических и молекулярных структур. Эта способность может быть полезна при оценке судебных доказательств, обнаружении наркотиков, идентификации неизвестного вещества, а также реакции молекулярных структур в определенных средах. Спектроскопия — один из основных научных инструментов, используемых в исследованиях и технологиях наук о жизни. С помощью этих фильтров ученые могут лучше оценивать характеристики молекул за счет выделения конкретных длин волн, представляющих интерес. Оптическая плотность играет важную роль в определении силы фильтра. Измерения оптической плотности могут помочь в измерении концентрации биомассы, роста культур микроорганизмов и других аналитических методов в сфере медико-биологических наук. Системы оптической связи используют их, чтобы блокировать любые искажения, которые могут возникнуть на пути света. Режекторные фильтры обычно используются для обеспечения лазерной безопасности, например, для защиты глаз от лазера. В этом случае защитные очки имеют покрытие и предназначены для отражения потенциально вредных длин волн лазерного излучения. Типичные режекторные фильтры обеспечивают пропускание до 85% пикового значения. Имеются конструкции для нанесения на стекло, кристаллы, полупроводниковые материалы, концы волокон, полимеры и другие термочувствительные материалы. Свяжитесь с нашей командой разработчиков, чтобы обсудить ваши конкретные требования, в том числе: диапазон длин волн пропускания, крутизну среза и отсечки переходов, оптическую плотность, угол падения и среду падающего излучения. Дизайн соответствует или превосходит экологические требования MIL-C-48497. Свяжитесь с нашей командой разработчиков , чтобы обсудить ваше конкретное применение для отклоняющих оптических фильтров! Notch Filter (Bandstop): что это такое? (Схема и конструкция)Что такое режекторный фильтр (полосовой фильтр)?Режекторный фильтр (также известный как полосовой фильтр или отклоняющий фильтр) определяется как устройство, которое отклоняет или блокирует передачу частот в определенном частотном диапазоне и разрешает использование частот вне этого диапазона.Режекторные фильтры устраняют передачу узкой полосы частот и позволяют передавать все частоты выше и ниже этой полосы. Таким образом, поскольку он устраняет частоты, его также называют полосовым фильтром. Режекторный фильтр — это, по сути, полосовой стоп-фильтр с узкой полосой задерживания и двумя полосами пропускания. Как и в случае с полосовым фильтром, режекторный фильтр может быть широкополосным или узкополосным. Если фильтр является широкополосным, он называется фильтром с отклонением полосы, а если фильтр узкополосный, он называется режекторным фильтром.Характеристики полосового фильтра в точности противоположны характеристикам полосового фильтра. Следовательно, режекторный фильтр является дополнением полосового фильтра. Например, если режекторный фильтр имеет частоту полосы задерживания от 100 МГц до 200 МГц, то он будет пропускать все сигналы от постоянного тока до частоты 100 МГц и выше 200 МГц, он будет отклонять только частоту от 100 МГц до 200 МГц. . Таким образом, функция Notch Filter заключается в пропускании всех этих частот от нуля (DC) до более низкой частоты среза (f L ) и выше более высокой частоты среза (f H ) и отклонение все те частоты, которые лежат в области полосы пропускания i.е., BW = f H -f L . Обнаружение и фильтрация узкополосных сигналов в присутствии шума — важные приложения методов обработки сигналов. Во многих приложениях необходимо удалить узкополосный сигнал без изменения энергии полосы. Этого можно добиться, пропуская сигналы через режекторный фильтр. Схема режекторного фильтраРежекторный фильтр представляет собой комбинацию фильтров нижних и верхних частот, аналогичную конструкции полосового фильтра, но разница в том, что мы подключаем оба фильтра параллельно, а не каскадно.Принципиальная схема режекторного фильтра показана на рисунке ниже. Цепь режекторного фильтраВерхняя часть цепи режекторного фильтра представляет собой пассивный RC-фильтр нижних частот. Эта часть состоит из двух резисторов R 1 , R 2 и конденсатора C 1 в форме «Т». Этот фильтр пропускает сигналы, имеющие частоты ниже, чем более высокая частота среза (f H ). Нижняя часть схемы режекторного фильтра представляет собой пассивный RC-фильтр верхних частот.Эта часть состоит из двух конденсаторов C 2 , C 3 и резистора R 3 также в форме «Т». Этот фильтр пропускает сигналы с частотами выше нижней частоты среза (f L ). Эта комбинация обеих «Т» конфигураций широко известна как фильтр «Твин-Т». Типичная конфигурация и частотная характеристика режекторного фильтра показаны на рисунке ниже. Типичная конфигурация режекторного фильтра Частотная характеристикаТипы режекторного фильтраСуществует много типов схем режекторного фильтра.Давайте подробно объясним основные типы схем фильтров. Активный режекторный фильтрАктивный режекторный фильтр представляет собой параллельную комбинацию фильтра нижних частот и фильтра верхних частот с операционным усилителем в качестве усилительного компонента, как показано на рисунке ниже. Схема активного режекторного фильтраПринципиальная схема активного режекторного фильтра разделена на три части. Верхняя часть — это активный фильтр нижних частот (LPF), который работает параллельно активному фильтру верхних частот (HPF). Третья и последняя часть схемы — это усилительная часть, в которой для усиления используется операционный усилитель.Последний каскад операционного усилителя — это суммирующий усилитель или сумматор операционного усилителя, который действует как сумматор. Принципиальная схема активного режекторного фильтра показана на рисунке ниже. Здесь верхняя граница фильтра нижних частот составляет , а нижняя частота обрезания фильтра верхних частот составляет Пассивный режекторный фильтрПассивный фильтр состоит из только пассивные компоненты, такие как резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы, и не использует никаких активных компонентов, таких как операционный усилитель для усиления.Итак, в пассивном режекторном фильтре отсутствует усилительная часть. Пассивный режекторный фильтр представляет собой комбинацию пассивного фильтра нижних частот и пассивного фильтра верхних частот. Принципиальная схема пассивного режекторного фильтра показана на рисунке ниже. Цепь пассивного режекторного фильтра RCВерхняя часть цепи пассивного режекторного фильтра — это пассивный фильтр нижних частот, работающий параллельно с пассивным фильтром верхних частот. Оптический режекторный фильтрРежекторный фильтр — это оптические фильтры, которые выборочно отклоняют часть спектра при передаче всех других длин волн.Он может быть разработан для различных уровней подавления, которые обычно связаны с оптической плотностью. В оптической системе световые волны определенной длины выборочно перенаправляются дифракционной решеткой или рассеивающей призмой. В случае пропускающих решеток и призм полихроматический свет, проходящий через объект, будет перенаправлен на длину волны, а затем желаемые длины волн могут быть достигнуты с помощью оптического режекторного фильтра. В случае использования оптики с реальными материалами, свет будет ослабляться на разных длинах волн и фильтруется за счет интерференции со средой, через которую проходил свет.Оптический режекторный фильтр пропускает световые волны с неизмененными или минимально ослабленными длинами волн. Оптические режекторные фильтры используются в лазерной рамановской спектроскопии, лазерной флуоресценции и других биомедицинских и медико-биологических приложениях. Режекторный фильтр RLCКак следует из названия, этот режекторный фильтр или полосовой фильтр содержит пассивные элементы, резистор, катушку индуктивности и конденсатор. Поэтому он также известен как пассивный режекторный фильтр. Принципиальная схема режекторного фильтра RLC показана на рисунке ниже. Схема режекторного фильтра RLCШунтирующий элемент режекторного фильтра RLC представляет собой последовательную комбинацию L и C. Выходной сигнал снимается через эту последовательную комбинацию катушки индуктивности и конденсатора. Эквивалентная схема и характеристики режекторного фильтра RLC показаны на рисунке ниже. Эквивалентная схема режекторного фильтра RLCЗдесь эквивалентный импеданс последовательной комбинации L и C определяется выражением . Закон напряжения Кирхгофа) в контуре abcd к эквивалентной схеме режекторного фильтра RLC, мы получаем, Теперь, при условии последовательного резонанса, резонансная частота задается как А добротность определяется как Где, = Полоса пропускания = , в то время как, это самая низкая частота среза, а — самая высокая частота среза.Характеристики режекторного фильтра показаны на рисунке ниже. Характеристики режекторного фильтраРежекторный фильтр типа RLC также можно получить, используя схему, показанную на рисунке ниже. Схема режекторного фильтра RLCРежекторный фильтр RFУзкий режекторный фильтр — это режекторный фильтр RF, который может использоваться для подавления несущей частоты во время измерения нелинейностей усилителей мощности. Режекторный фильтр LC-цепи используется для подавления определенной мешающей частоты в радиочастотной области.Цепь режекторного фильтра LC-цепи используется с радиоприемниками, расположенными близко к передатчику, поэтому она подавляет все другие сигналы. Волновая ловушка используется для отклонения сигнала от передатчика. Радиовещательные FM-сигналы очень сильные, и это может помешать SDR (программно-определяемому радио) обрабатывать слабые сигналы. Режекторные фильтры FM очень полезны для приложений SDR. Следовательно, FM-сигналы сначала проходят через режекторный фильтр, а затем передаются на SDR USB. Конфигурация RF-режекторного фильтраNotch-фильтр БаттервортаРежекторный фильтр Баттерворта — это специальный тип фильтра обработки сигналов, предназначенный для получения максимально плоской частотной характеристики в узкой полосе задерживания. Идеальный режекторный фильтр отклоняет один диапазон частот без искажений и пропускает все остальные частоты. Но в некоторых приложениях простой режекторный фильтр не является точным и надежным из-за низкого отношения сигнал / шум. В таких случаях режекторный фильтр Баттерворта используется для повышения точности и надежности. Например, на ЭКГ (электрокардиограмме) шумы, которые обычно мешают, — это помехи от линии электропередачи, шум приборов, помехи внешнего магнитного поля, шум из-за случайных движений тела и дыхательных движений.Эти шумы можно охарактеризовать по их частотному составу. Ширина полосы шума перекрывается шириной полосы полезных сигналов, так что обычная методика фильтрации не может в достаточной степени улучшить отношение сигнал / шум. Следовательно, необходимо уменьшить эти шумы в сигнале ЭКГ, чтобы повысить точность и надежность. 4 режекторных фильтра Баттерворта -го порядка с полосой задерживания 3 дБ используются для уменьшения помех в линии электропередачи с частотой 50 Гц от сигналов ЭКГ. Пример конструкции режекторного фильтраРежекторный фильтр RLC-типа должен работать с частотами среза 23 кГц и 25 кГц.Предположим, что индуктивность L = 45 мГн, разработайте режекторный фильтр RLC-типа. Приведенные данные: f L = 23 кГц, f H = 25 кГц, L = 45 мГ = 0,045 H
Следовательно, конфигурации Notch-фильтра R = 565.2 Ом, L = 45 мГн, C = 977 пФ Таким образом, конструкция режекторного фильтра из приведенных выше конфигураций показана на рисунке ниже. Конструкция режекторного фильтра RLCПередаточная функция режекторного фильтраПередаточная функция режекторного фильтра задается как Где — нулевая круговая частота — полюсная круговая частота Q — Качество фактор. Это избирательность фильтра. где, BW — ширина полосы фильтра. В характеристиках режекторного фильтра есть три случая. то есть стандартная выемка, выемка нижних частот и выемка верхних частот. Отношение между нулевой круговой частотой и полюсно-круговой частотой определяет характеристики режекторного фильтра.
Notch Filter ApplicationsНекоторые из приложений Notch Filter включают:
Band Stop Filters называются Reject FiltersКомбинируя базовый RC-фильтр нижних частот с RC-фильтром верхних частот, мы можем сформировать простой полосовой фильтр, который будет пропускать диапазон или полосу частот по обе стороны от двух точек отсечки.Но мы также можем объединить эти секции фильтра нижних и верхних частот, чтобы создать другой вид сети RC-фильтров, называемый полосовым ограничивающим фильтром, который может блокировать или, по крайней мере, сильно ослаблять полосу частот в этих двух точках частоты среза. Полосовой стоп-фильтр , (BSF) — это еще один тип частотно-избирательной схемы, которая работает прямо противоположно полосовому фильтру, который мы рассматривали ранее. Полосовой заградительный фильтр, также известный как полосовой режекторный фильтр , пропускает все частоты, за исключением тех, которые находятся в заданной полосе заграждения, которые сильно ослаблены. Если эта полоса заграждения очень узкая и сильно затухает в течение нескольких герц, то полосовой заградительный фильтр чаще называют режекторным фильтром , поскольку его частотная характеристика показывает глубокую режекторную полосу с высокой избирательностью (крутой режекторный фильтр). боковой изгиб), а не сплющенная более широкая полоса. Также, как и полосовой фильтр, полосовой ограничивающий (отклоняющий полосу или режекторный) фильтр является фильтром второго порядка (двухполюсным), имеющим две частоты среза, обычно известные как -3 дБ или точки половинной мощности, производящие широкая полоса пропускания между этими двумя точками -3 дБ. Тогда функция полосового заградительного фильтра состоит в том, чтобы пропускать все эти частоты от нуля (DC) до своей первой (нижней) точки отсечки L и пропускать все эти частоты выше своей второй (верхней) точки отсечки. частота выключения ƒ H , но блокировать или отклонять все промежуточные частоты. Тогда полоса пропускания фильтров, BW, определяется как: (ƒ H — ƒ L ). Итак, для широкополосного стоп-фильтра фактическая стоп-полоса фильтра находится между его нижней и верхней точками -3 дБ, поскольку он ослабляет или отклоняет любую частоту между этими двумя частотами среза.Таким образом, частотная характеристика идеального полосового заградительного фильтра имеет вид: Отклик полосового стоп-фильтраИз приведенных выше кривых амплитуды и фазы для полосовой схемы видно, что величины ƒ L , ƒ H и ƒ C такие же, как и те, которые используются для описания поведения полосового фильтра. . Это связано с тем, что полосовой заградительный фильтр — это просто инвертированная или дополненная форма стандартного полосового фильтра.Фактически определения, используемые для полосы пропускания, полосы пропускания, полосы заграждения и центральной частоты такие же, как и раньше, и мы можем использовать те же формулы для расчета ширины полосы, полосы пропускания, центральной частоты ƒ C и коэффициента качества Q. Идеальный полосовой стоп-фильтр имел бы бесконечное затухание в своей полосе заграждения и нулевое затухание в любой полосе пропускания. Переход между двумя полосами пропускания и полосой заграждения будет вертикальным (кирпичная стена). Есть несколько способов разработать «полосовой стоп-фильтр», и все они служат одной цели. Обычно полосовые фильтры конструируются путем объединения фильтра нижних частот (LPF) последовательно с фильтром верхних частот (HPF). Полосовые заградительные фильтры создаются путем объединения секций фильтра нижних и верхних частот в «параллельную» конфигурацию, как показано. Типичная конфигурация полосового стоп-фильтраСуммирование фильтров верхних и нижних частот означает, что их частотные характеристики не перекрываются, в отличие от полосового фильтра.Это связано с тем, что их начальная и конечная частоты находятся в разных частотных точках. Например, предположим, что у нас есть фильтр нижних частот первого порядка с частотой среза L 200 Гц, подключенный параллельно с фильтром верхних частот первого порядка с частотой среза H 800 Гц. Поскольку два фильтра эффективно соединены параллельно, входной сигнал подается на оба фильтра одновременно, как показано выше. Все входные частоты ниже 200 Гц будут пропускаться без ослабления на выход фильтром нижних частот.Точно так же все входные частоты выше 800 Гц будут проходить без ослабления на выход фильтром высоких частот. Однако и частоты входного сигнала между этими двумя точками отсечки частоты 200 Гц и 800 Гц, то есть от L до H , будут отклоняться любым фильтром, образующим вырез в выходном отклике фильтров. Другими словами, сигнал с частотой 200 Гц или меньше и 800 Гц и выше не будет затронут, но частота сигнала, скажем, 500 Гц будет отклонена, так как она слишком высока для пропускания фильтром нижних частот и слишком низкая для пропускания. фильтром высоких частот.Ниже мы можем показать влияние этой частотной характеристики. Характеристики полосового стоп-фильтраПреобразование этой характеристики фильтра может быть легко реализовано с использованием одиночных цепей фильтра нижних и верхних частот, изолированных друг от друга неинвертирующим повторителем напряжения (Av = 1). Затем выходной сигнал этих двух схем фильтров суммируется с использованием третьего операционного усилителя, подключенного в качестве сумматора напряжения (сумматора), как показано. Цепь стопорного ленточного фильтраИспользование операционных усилителей в конструкции полосового заградительного фильтра также позволяет нам ввести усиление по напряжению в основную схему фильтра.Два неинвертирующих повторителя напряжения можно легко преобразовать в базовый неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления Av = 1 + Rƒ / Rin путем добавления входных резисторов и резисторов обратной связи, как показано в нашем руководстве по неинвертирующему операционному усилителю. Также, если нам требуется, чтобы полосовой стоп-фильтр имел точки отсечки -3 дБ на частотах, скажем, 1 кГц и 10 кГц, а усиление полосы задерживания составляло -10 дБ между ними, мы можем легко разработать фильтр нижних частот и фильтр верхних частот. с этими требованиями и просто каскадируем их вместе, чтобы сформировать нашу конструкцию широкополосного полосового фильтра. Теперь мы понимаем принцип, лежащий в основе полосового стоп-фильтра , давайте спроектируем его, используя предыдущие значения частоты среза. Полосовой стоп-фильтр, пример №1Разработайте базовый широкополосный полосовой заградительный фильтр RC с нижней частотой среза 200 Гц и высокой частотой среза 800 Гц. Найдите геометрическую центральную частоту, полосу пропускания -3 дБ и добротность схемы. Верхняя и нижняя точки отсечки для полосового заградительного фильтра могут быть найдены по той же формуле, что и для фильтров нижних и верхних частот, как показано. Если принять конденсатор, значение C для обеих секций фильтра 0,1 мкФ, значения двух резисторов, определяющих частоту, R L и R H рассчитываются следующим образом. Секция фильтра нижних частотСекция фильтра высоких частотОтсюда мы можем вычислить центральную геометрическую частоту ƒ C как: Теперь, когда мы знаем значения компонентов для двух каскадов фильтра, мы можем объединить их в единую схему сумматора напряжения, чтобы завершить проектирование фильтра.Величина и полярность выхода сумматора в любой момент времени будут алгебраической суммой двух его входов. Если мы сделаем резистор обратной связи операционного усилителя и два его входных резистора одинаковыми значениями, скажем 10 кОм, то инвертирующая схема суммирования обеспечит математически правильную сумму двух входных сигналов с нулевым усилением по напряжению. Тогда последняя схема для нашего примера фильтра полосы пропускания (отклонения полосы) будет: Конструкция полосового стопорного фильтраВыше мы видели, что простые полосовые заградительные фильтры могут быть изготовлены с использованием фильтров нижних и верхних частот первого или второго порядка вместе с неинвертирующей суммирующей схемой операционного усилителя для подавления широкой полосы частот.Но мы также можем спроектировать и сконструировать полосовые заградительные фильтры, чтобы получить гораздо более узкую частотную характеристику, чтобы исключить определенные частоты за счет увеличения селективности фильтра. Этот тип конструкции фильтра называется режекторным фильтром. Узкие фильтрыРежекторные фильтры — это высокоселективная, высокодобротная форма полосового заградительного фильтра, которая может использоваться для подавления одной или очень небольшой полосы частот, а не всей полосы разных частот. Например, может быть необходимо отклонить или ослабить определенную частоту, генерирующую электрический шум (такой как гул сети), который наведен в цепь индуктивными нагрузками, такими как двигатели или балластное освещение, или удаление гармоник и т. Д. Но помимо фильтрации, переменные режекторные фильтры также используются музыкантами в звуковом оборудовании, таком как графические эквалайзеры, синтезаторы и электронные кроссоверы, для борьбы с узкими пиками акустического отклика музыки. Затем мы видим, что режекторные фильтры широко используются почти так же, как фильтры нижних и верхних частот. Режекторные фильтрыпо своей конструкции имеют очень узкую и очень глубокую полосу заграждения вокруг их центральной частоты, при этом ширина режекции описывается его избирательностью Q точно так же, как пики резонансной частоты в цепях RLC. Наиболее распространенной конструкцией режекторного фильтра является сеть режекторного фильтра с двойным тройником. В своей основной форме конфигурация twin-T, также называемая параллельным тройником, состоит из двух RC-ветвей в виде двух тройниковых секций, в которых используются три резистора и три конденсатора с противоположными и противоположными R и C элементами в тройниковой части. его дизайна, как показано, создавая более глубокую выемку. Базовая конструкция режекторного фильтра Twin-TВерхняя Т-образная конфигурация резисторов 2R и конденсатора 2C формирует секцию фильтра нижних частот конструкции, в то время как нижняя конфигурация Т-образной контактной площадки конденсаторов C и резистора R формирует секцию фильтра верхних частот.Частота, при которой эта базовая конструкция двойного Т-образного режекторного фильтра обеспечивает максимальное затухание, называется «режекторной частотой», N и задается как: Уравнение для режекторного фильтра Twin-TЯвляясь пассивной RC-цепью, одним из недостатков этой базовой конструкции двойного Т-образного режекторного фильтра является то, что максимальное значение выхода (Vout) ниже режекторной частоты обычно меньше, чем максимальное значение выходного сигнала выше режекторной частоты из-за часть двух последовательных сопротивлений (2R) в секции фильтра нижних частот, имеющих большие потери, чем реактивные сопротивления двух последовательных конденсаторов (C) в секции верхних частот. Помимо неравномерного усиления по обе стороны от режекторной частоты, еще одним недостатком этой базовой конструкции является то, что она имеет фиксированное значение Q 0,25 , порядка -12 дБ. Это связано с тем, что на частоте режекции реактивные сопротивления двух последовательных конденсаторов равны сопротивлениям двух последовательных резисторов, в результате чего токи, протекающие в каждой ветви, не совпадают по фазе на 180 o . Мы можем улучшить это, сделав режекторный фильтр более избирательным с применением положительной обратной связи, подключенной к центру двух опорных ветвей.Вместо того, чтобы подключать соединение R и 2C к земле (0 В), а вместо этого подключать его к центральному выводу сети делителя напряжения, питаемой выходным сигналом, величина обратной связи сигнала, установленная коэффициентом делителя напряжения, определяет значение Q, которое, в свою очередь, в некоторой степени определяет глубину надреза. Узкополосный режекторный фильтр Twin-T на ОУЗдесь выход из секции двойного Т-образного режекторного фильтра изолирован от делителя напряжения одним неинвертирующим буфером операционного усилителя.Выход делителя напряжения возвращается к точке «заземления» резисторов R и 2C. Величина обратной связи сигнала, известная как доля обратной связи k, устанавливается соотношением резисторов и задается как: Значение Q определяется соотношением резисторов R3 и R4, но если мы хотим сделать Q полностью регулируемым, мы могли бы заменить эти два резистора обратной связи одним потенциометром и подать его в другой буфер операционного усилителя для увеличения отрицательного усиления. Кроме того, чтобы получить максимальную глубину провала на заданной частоте, резисторы R3 и R4 могут быть исключены, а соединение R и 2C подключено непосредственно к выходу. Полосовой стоп-фильтр, пример №2Разработайте узкополосный режекторный RC-фильтр с двумя операционными усилителями с центральной режекторной частотой ƒ N 1 кГц и полосой пропускания -3 дБ 100 Гц. Используйте в своей конструкции конденсаторы 0,1 мкФ и рассчитайте ожидаемую глубину надреза в децибелах. Приведены данные: ƒ N = 1000 Гц, BW = 100 Гц и C = 0,1 мкФ. 1. Рассчитайте значение R для данной емкости 0,1 мкФ 2. Рассчитайте стоимость Q 3.Рассчитать значение доли обратной связи k 4. Рассчитайте номиналы резисторов R3 и R4 5. Рассчитайте ожидаемую глубину надреза в децибелах, дБ Дизайн режекторного фильтраСводка по полосе стоп-фильтраМы видели здесь, что идеальный полосовой заградительный фильтр имеет частотную характеристику, которая является обратной по сравнению с полосовым фильтром. Полосные стоп-фильтры блокируют или «отклоняют» частоты, которые лежат между двумя его точками частоты среза ( L и ƒ H ), но пропускают все эти частоты по обе стороны от этого диапазона.Диапазон частот выше ƒ L и ниже ƒ H называется полосой заграждения. Полосные стоп-фильтры достигают этого путем суммирования выходных сигналов высокочастотного фильтра с выходными сигналами фильтра нижних частот (особенно для широкополосной конструкции), причем выходные сигналы фильтров являются разницей. Конструкция полосового заградительного фильтра с широкой полосой заграждения также называется режекторным фильтром , а конструкция полосового заградительного фильтра с узкой полосой заграждения называется режекторным фильтром .В любом случае полосовые стоп-фильтры являются фильтрами второго порядка. Режекторные фильтрыпредназначены для обеспечения высокого затухания на одной частоте и вблизи нее с небольшим затуханием или без затухания на всех других частотах. В режекторных фильтрах используется схема двойного Т-образного параллельного сопротивления-емкости (RC) для получения глубокого режекторного фильтра. Более высокие значения Q могут быть получены путем обратной передачи части выхода на соединение двух тройников. Чтобы сделать режекторный фильтр более избирательным и с регулируемыми значениями Q, мы можем подключить соединение сопротивления и емкости в двух тройниках к центральной точке цепи делителя напряжения, подключенной к выходному сигналу фильтра.Правильно спроектированный режекторный фильтр может производить ослабление более -60 дБ на режекторной частоте. Полосные стоп-фильтры находят множество применений в электронике и схемах связи, и, как мы видели здесь, их можно использовать для удаления полосы нежелательных частот из системы, позволяя другим частотам проходить с минимальными потерями. Режекторные фильтры могут быть высокоселективными и могут быть разработаны для подавления или ослабления определенной частоты или гармоник, генерирующих электрические помехи, такие как гул в сети. Notch-фильтрNotch-фильтрследующий: ТОЧНОСТЬ ИСХОДА Up: ВВЕДЕНИЕ В ПОЛНОПРОХОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ Предыдущая: ВВЕДЕНИЕ В ПОЛНОПРОХОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ Узкополосный фильтр отклоняет узкую полосу частот и оставляет все остальное спектра мало что изменилось.Самый распространенный Пример — шум 60 Гц от линий электропередач. Другой — низкочастотный откат земли. Такие фильтры легко сделать, используя небольшую вариацию. на всепроходном фильтре. В полосовом фильтре полюс и ноль имеют равные (логарифмические) относительные расстояния от единичной окружности. Все, что нам нужно сделать, это поставьте ноль ближе к кругу. В самом деле, нет причин, по которым мы не должны ставить ноль правильно. по кругу: то частота, при которой ноль находится точно аннулировано из спектра исходных данных. Узкополосные фильтры и фильтры с резкой обрезкой следует использовать с осторожностью. Вездесущий штраф для использования таких фильтров заключается в том, что они не разрушаются быстро со временем. Хотя это может не вызывать проблем в некоторых приложениях, это обязательно будет происходить в других. Очевидно, если сбор данных продолжительность короче или сопоставима с импульсом отклик узкополосного фильтра, тогда переходные эффекты запуска эксперимента не успеет угаснуть. Аналогичным образом, режектор не должен быть слишком узким в режекторном фильтре 60 Гц.Даже полосовой фильтр (пример которого, Баттерворт фильтр, это реализовано в главе) имеет определенную скорость распада во временной области, которая может быть слишком медленной для некоторых экспериментов. В радарах и сейсмологии отражений, важность сигнала не связана с его сила. Поздние эхо-сигналы могут быть очень слабыми, но они содержат информацию, не найденную ранее эхо. Если используется слишком резкая частотная характеристика, затем отфильтруйте резонанс от раннего сильного прибытия Возможно, к тому времени не хватило разложения приходят слабые поздние эхо. Любопытный факт об узкополосных фильтрах отклонения заключается в том, что когда мы посмотрите на их импульсные отклики, мы всегда видим отклоняемую частоту! Например, посмотрите на рисунок 15. Фильтр состоит из большого шипа (который содержит все частоты) а затем синусоидальный хвост с полярностью, противоположной полярности частота отклоняется. Рисунок 15 Вверху: ноль на оси реальных частот и полюс чуть выше него. дать режекторный фильтр; я.е., обнуленная частота отклоняется в то время как другие частоты мало изменились. Внизу: выемка расширена. перемещая полюс подальше от нуля. (Эта метка находится на частоте 60 Гц, при условии, что s.) Вертикальная ось в комплексной частотной плоскости в Рисунок 15. не совсем так. Вместо этого это что-то вроде логарифма. Логарифм тоже не совсем подходит потому что нули могут быть точно на единичной окружности. Я не мог придумать идеальную теорию масштабирования, поэтому после некоторых экспериментов Я выбрал , где y — позиция по вертикали в окне вертикального диапазона 0 < y <1.Из-за знака минус внешняя часть единичного круга находится над осью, а внутренняя часть единичного круга находится под ним. УПРАЖНЕНИЯ:
следующий: ТОЧНОСТЬ ИСХОДА Up: ВВЕДЕНИЕ В ПОЛНОПРОХОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ Предыдущая: ВВЕДЕНИЕ В ПОЛНОПРОХОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ Стэнфордский исследовательский проект 21.10.1998 Что такое режекторный фильтр?Не из тех вещей, которые вам могут понадобиться для обычного домашнего кинотеатра, вы все равно можете время от времени задумываться, что такое режекторный фильтр.Проще говоря, режекторный фильтр очень эффективно блокирует очень узкий диапазон частот, и он делает это очень хорошо. Другими словами, это как бы создает небольшую «выемку» в сигнале, через которую ничего не проходит. Когда следует использовать режекторный фильтр?Режекторные фильтрыиспользуются, когда два или более сигналов объединяются, чтобы убедиться, что вы не создаете помех. Прекрасный пример — квартира, где кабельное или спутниковое телевидение подключается к одной линии с Интернетом.Если эти две услуги предоставляются разными поставщиками, используется режекторный фильтр, чтобы изолировать небольшой диапазон частот, на котором может работать интернет-сигнал. Режекторный фильтр используется на входящем кабельном или спутниковом сигнале до того, как он попадет в сумматор. Если режекторный фильтр встроен в сумматор, он называется диплексером. В чем разница между полосовым ограничивающим фильтром и режекторным фильтром?Термин «полосовой стоп-фильтр» иногда используется как синоним термина «режекторный фильтр» в мире DIRECTV.В более широком мире «режекторный фильтр» действительно имеет тенденцию относиться к очень узкой полосе частот с очень высокой изоляцией. Однако «полосовой стоп-фильтр» может говорить о большом диапазоне частот, например, в сотнях мегагерц. Для пользователей DIRECTV эти термины в значительной степени взаимозаменяемы, потому что единственные частоты, которые вы хотите заблокировать, — это те, которые используются антеннами или подключенным домашним фильтром. Вы используете полосовой фильтр, чтобы заблокировать эти частоты. А еще есть полосовые фильтрыПротивоположностью режекторного фильтра (или полосового заградительного фильтра) является полосовой фильтр.Если режекторный фильтр пропускает каждую частоту, кроме небольшого диапазона, полосовой фильтр пропускает только небольшую группу частот. Если бы вы действительно собирались быть очень осторожными, чтобы избежать помех, вы бы поместили режекторный фильтр на один кабель и полосовой фильтр на другой, прежде чем их объединить. На самом деле это больше, чем вам нужно. Несмотря на то, что детали относительно недорогие, они вам не понадобятся. Установщики и разработчики систем используют полосовые фильтры в областях, где сигналы действительно критичны и есть вероятность сильных помех. Где следует использовать режекторный фильтр?Вы можете использовать режекторный фильтр для фильтрации очень узких диапазонов. Это просто зависит от того, пытаетесь ли вы изолировать помехи от очень сильного местного источника.  |