Sáváteresztő és sávleállító szűrőknél Q megmondja, hogy a görbe milyen éles a középfrekvencián. Gondolom, ily módon meg kell gördülni.
Az alul- és a felüláteresztő szűrőknek azonban nincs középfrekvenciájuk. Szóval, mit jelent számukra a Q faktor? Nem számít, hogy 0,5-nél kisebb vagy nagyobb?
A frekvencia-válasz képét nézve úgy tűnik, hogy a magas Q szűrőnek van egyfajta púpja, amikor a vágási frekvenciához közelít. Ez nem rossz dolog, mivel nem szükséges a hullám a sávban.
Megjegyzések
- Általánosságban a Q tényező továbbra is az erősítés meredekségének meredeksége, függetlenül a kiválasztott szűrőtípustól. Ezzel – amint megjegyezte – sok ” valós világ ” a szűrőknek tökéletlen reakcióik vannak & frekvencia-válasz ” púpok “, amelyek eltúlozhatók a válaszgörbe magasabb Q miatt mért meredekségének következménye.
Válasz
Itt a kép (Időnként elhúzom), ami megmagyarázza Q hatását egy 2. rendű aluláteresztő szűrőre: –
Az első három kép megmutatja a Q-tényező változtatásának hatását. A Q-tényező csökkenthető, hogy maximálisan lapos átsávot (más néven butterworth-szűrőt) hozzunk létre.
A kép elmagyarázza, honnan származik a pólus nulla diagram és hogyan lehet a természetes rezonancia frekvenciát összekapcsolni (\ $ \ omega_n \ $) zétával (\ $ \ zeta \ $). Tájékoztatásul: zeta = 1 / 2Q.
Megállapítja továbbá, hogy a görbe alakja megfordul (púppal) a 2. rendű felüláteresztő szűrőknél: –
A felüláteresztő szűrőkép a következőből származik: itt .
Az alul- és a felüláteresztő szűrőknek azonban nincs középfrekvenciájuk.
Megegyeznek egy középfrekvenciával, amelyet természetes rezonáns frekvencia, és ha belegondol egy L és C sorozatba, amely bevágási szűrőt készít: –
Ez egy 2. rendű felüláteresztő szűrővé válik, ha a kimenetet a kondenzátor és az induktor találkozásából veszik. Ha L és C helyet cserél, akkor is rovátkás szűrő, de most, ha a kimenetet a C egész területről veszi, ez egy 2. rendű aluláteresztő szűrővé válik. Ugyanaz a rezonancia frekvencia és a Q képlet érvényes.
Megjegyzések
- Én inkább azt gondolom, hogy a wp pólusfrekvencia (a pólus helyére mutató mutató / vektor nagysága) ” ekvivalens ” a sávközép wo középfrekvenciájához (ne feledje: sávszélesség esetén wo = wp).
- Hmmm, az összetevők Q-tényezője (válaszom) , vagy azt a betöltött Q-t, amellyel a terv az összetevőket működteti (az Ön válasza). Ha újra elolvassa a kérdést, lehet, hogy jobb lesz!
- Neil – szerintem a kérdés a pole-Q ” csak és NEM a ” minőségi tényező ” Meg kell különböztetnünk egy átviteli függvény Q-tényezőjét (pólus pozícióját) és egy rész Q-tényezőjét.
Válasz
Elméletileg tökéletes, tehát végtelen Q komponensek mellett is megtervezhet egy aluláteresztő szűrőt, amelynek lapos, vagy rögös átsávja van , vagy egy kerek vállú áthidaló sáv, így a magas Q nem egyenlő a hullámokkal.
A szűrő alakjának megtervezése után megszerezheti vagy elveszítheti a púpokat, ha azok az alkatrészek, amelyekkel felépítjük, nem rendelkeznek pontosan tervezési értékek, vagy ha azok a végződések, amelyek között nem működik, nem rendelkeznek a tervezési értékekkel.
A Q számít. Ha egy meredek átmeneti sávú szűrőt szeretne megtervezni, akkor meg kell adnia egy minimális Q-t, amelyet használnia kell. Minél meredekebb az átmeneti sáv, annál magasabb Q-nak kell lennie az alkatrészeinek.
Általános szűrőtervezési technika az, hogy figyelmen kívül hagyják azt a tényt, hogy az összes tervezőtábla és az egyszerű tervezőprogram tökéletes összetevőket feltételez, majd felépíti véges Q-val rendelkező alkatrészek. Az eredmény egy olyan szűrő lesz, amely a hágósáv szélénél kerekebb vállú, mint vártuk. Elég magas Q esetén a hatás elég kicsi ahhoz, hogy figyelmen kívül hagyják.
Ha egy szűrőnek olyan alacsony Q-val kell működnie, hogy az egyszerű megközelítés nem működik, akkor vannak olyan táblák és programok, amelyek vegye figyelembe a véges Q-t, de ez korlátozza a tervezhető szűrő válaszának meredekségét.
A hágósávban lévő hullámzás nem feltétlenül a legrosszabb probléma, amivel a szűrő rendelkezhet.Kompromisszum van az alkatrészek száma, a sávsík laposság és az átmeneti sáv meredeksége között. Egy kis passband-hullámzás elfogadásával sokkal nagyobb meredekséghez juthat, amely olyan kereskedés, amelyet általában (de nem mindig, az alkalmazástól függ) érdemes megcsinálni.
Válasz
Másodrendű alul- és felüljáró szűrőknél a Q-tényező határozza meg a szűrő közelítését (Butterworth, Chebyshev, Cauer, Bessel, …). Ezért nagyon fontos paraméter (az átviteli függvény formája a passband és a stopband közötti régióban). Magasabb rendű szűrőknél ( másodrendű szakaszok) nagyon fontos a helyes Q-tényezőket használni, amelyek táblázatos értékekként állnak rendelkezésre.
Definíció: A Q-tényezőket a komplex sík pólushelyének felhasználásával határozzuk meg, ezért Qp-nek (” Pólus Q “) is nevezzük őket: Qp = wp / 2 | sigma | szigma = a pólus valós része és wp = a poin nagysága ter az origótól a pólusig.
Ugyanez a meghatározás vonatkozik a másodrendű sáváteresztésre is. Ebben az esetben azonban megegyezik a Qp = Q (középfrekvencia / sávszélesség) egyenlőség.
Példák :
- 2. rendű Butterworth: Qp = 0.7071
- 2. rendű Cebisev (hullámosság 1 dB): Qp = 0.9565
- 2. rend Thomson-Bessel: Qp = 0,5773
- 4. rendű Butterworth: 1. szakasz: Qp = 0,5412; 2. szakasz: Qp = 1.3065
Megjegyzések
- Hmm, tehát a Q értéke már rögzített, amikor a táblát póluspozíciókkal használom a szűrő megtervezéséhez
- Igen – a pólus pozíció meghatározza a Q pólust.