Filtre/Narrow band pass filter: Rozdiel medzi revíziami
Skočit na navigaci
Skočit na vyhledávání
| Riadok 38: | Riadok 38: | ||
=== Výpočet filtra === | === Výpočet filtra === | ||
| − | + | Pre výpočet vlastností filtra použijeme jednoduchú tabeláciu prenosovej funkcie v jazyku Python. Vykreslenie charakteristiky je pomocou grafického balíku matplotlib. | |
| + | |||
<source lang="python" line> | <source lang="python" line> | ||
from scipy import * | from scipy import * | ||
from pylab import * | from pylab import * | ||
| + | # Vstupne hodnoty | ||
| + | f=4000 | ||
R1=1928 | R1=1928 | ||
R2=101 | R2=101 | ||
R3=36644 | R3=36644 | ||
R4=R1 | R4=R1 | ||
| − | |||
| − | |||
C1=20.63e-9 | C1=20.63e-9 | ||
| − | C2= | + | C2=20.63e-9 |
| + | # Vypocet admitancii | ||
Y1=1.0/R1 | Y1=1.0/R1 | ||
Y2=1.0/R2 | Y2=1.0/R2 | ||
Y34=1.0/(R3+R4) | Y34=1.0/(R3+R4) | ||
| + | # Tabelacia prenosovej charakteristiky | ||
ampl=[] | ampl=[] | ||
freq=[] | freq=[] | ||
| − | |||
for f in range(1000, 10000, 10): | for f in range(1000, 10000, 10): | ||
p=(2*pi*f)*1.0j | p=(2*pi*f)*1.0j | ||
K=-p*C2*Y1/(p*p*C1*C2 -( -(Y34)*( p*(C1+C2)+Y1+Y2 ) ) ) | K=-p*C2*Y1/(p*p*C1*C2 -( -(Y34)*( p*(C1+C2)+Y1+Y2 ) ) ) | ||
| − | |||
ampl.append(abs(K)) | ampl.append(abs(K)) | ||
freq.append(f) | freq.append(f) | ||
| + | # Vykreslenie prenosovej charakteristiky | ||
plot(freq,ampl) | plot(freq,ampl) | ||
grid() | grid() | ||
Verzia zo dňa a času 22:42, 27. máj 2013
Zapojenie filtra
|
| Zapojenie filtra |
Analýza filtra
Analýzu vlastností filtra prevedieme pomocou zovšeobecnenej metódy uzlových napätí. [1]. Admitancie prvkov sú definované ako
- [math] Y_1=1/R_1 [/math]
- [math] Y_2=1/R_2 [/math]
- [math] Y_{34}=1/(R_3+R_4) [/math]
Admitančná matica filtra pri použití ideálneho operačného zosilňovača má tvar
- [math] \begin{bmatrix} Y_1 & -Y_1 & 0 & 0 \\ -Y_1 & p(C_1+C_2)+Y_1+Y_2 & -pC_2 & -pC_1 \\ 0 & -pC_2 & -Y_{34} & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \\ \end{bmatrix} [/math]
Komplexná napäťová prenosová funkcia filtra je určená pomerom subdeterminantov
- [math] K(p) = \frac{D_{14}}{D_{11}}=(-1)^{(1+4)} \frac{p C_2 Y_1}{p^2 C_1 C_2 + Y_{34}*(Y_1+Y_2+p C_1+ p C_2 ) } [/math]
Výpočet filtra
Pre výpočet vlastností filtra použijeme jednoduchú tabeláciu prenosovej funkcie v jazyku Python. Vykreslenie charakteristiky je pomocou grafického balíku matplotlib.
1 from scipy import *
2 from pylab import *
3
4 # Vstupne hodnoty
5 f=4000
6 R1=1928
7 R2=101
8 R3=36644
9 R4=R1
10 C1=20.63e-9
11 C2=20.63e-9
12
13 # Vypocet admitancii
14 Y1=1.0/R1
15 Y2=1.0/R2
16 Y34=1.0/(R3+R4)
17
18 # Tabelacia prenosovej charakteristiky
19 ampl=[]
20 freq=[]
21 for f in range(1000, 10000, 10):
22 p=(2*pi*f)*1.0j
23 K=-p*C2*Y1/(p*p*C1*C2 -( -(Y34)*( p*(C1+C2)+Y1+Y2 ) ) )
24 ampl.append(abs(K))
25 freq.append(f)
26
27 # Vykreslenie prenosovej charakteristiky
28 plot(freq,ampl)
29 grid()
30 show()
