Questo è il mio primo studio sullanalisi del segnale. Sono molto confuso riguardo allordine dei filtri.
Il mio problema è come faccio a sapere se è il 4 ° ordine, il 12 ° o il 2 ° ordine, come lo dice il libro? Mi piacerebbe conoscere il processo alla base.
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- Questa domanda ha già ricevuto risposta qui .
Risposta
Lordine, n di un filtro è il numero di elementi reattivi (se tutti contribuiscono)
Usando la pendenza lineare (sulla griglia log-log) lontano dal breakpoint f sarà 6dB / ottava per ordine di n.
Un n = 4 ° ordine è una pendenza di 24dB / ottava come in entrambi i primi esempi.
Potrei pensare che sembra un filtro Butterworth del 10 ° ordine -60dB / ott e Chebychev dell8 ° ordine -40dB / ott. Cè ambiguità visiva qui dalla mancanza di intervallo dopo linterruzione, per stimare la pendenza del filtro quando il grafico è tagliato vicino a 1 ottava sopra. Anche questi sono esempi di filtri con un basso & Q alto, quindi le pendenze del punto di interruzione sono molto diverse.
Quindi io daccordo che è difficile stimare nella figura1.12 . Mentre la Fig 1.11 è più facile misurare la pendenza.
Metodo grafico
Usa un bordo diritto per passare attraverso lintercetta dellasse Y e adattare una pendenza lineare alla curva. Quindi misurare la pendenza in n multipli di -6n dB / ott o meglio, se possibile, -20n dB / dec.
Diventa complicato quando lasse Y non è abbastanza grande.
A decade è 1/10 = 20 log 0.1 = -20dB xn ordine.
Unottava è 1/2 = 20 log 0.5 = -6.02dB xn order.
Quindi dalla Fig 1.11 filtro del 12 ° ordine
Il metodo grafico ha qualche incertezza ma è il più vicino al 12 ° ordine.
Commenti
- Hmmmm le diapason al quarzo contano? Come un filtro passa di frequenza davvero specifico? quindi quando ne imposti uno per suonare con un condensatore che sarebbe un filtro del secondo ordine per la tensione di alimentazione?
- Per i filtri BP con Q alto un metodo diverso che utilizza asintoti lineari viene utilizzato sulle gonne lontano da risonanza, necessaria anche per un Q Chebychev alto con unincrespatura estrema di 12 dB nella banda passante
- @TonyEErocketscientist Spiacente. Dalla tua spiegazione, traggo conclusioni che la pendenza ha 2 scelte se è in n multipli di -6n dB / ott o -20n dB / dec. Se la pendenza è -20 dB / dec, il secondo ordine dovrebbe avere -40 dB / dec? Ho ragione? Inoltre, confuso con la parte " decade è 10x. Unottava è 2x "?
- Esatto. Per lasse x di f sai che le ottave della musica sono 1 / 4f, 1 / 2f, f, 2f ecc. E una decade ha una frequenza di 1/10 o x10 su f.
- @TonyEErocketscientist per la figura 1.11. Ho ragione che il grafico del filtro mostra circa -20n dB / dec e quindi il secondo ordine è -20 x 2 = -40 dB / dec? Se è corretto, allora come fa la riga successiva a diventare il 12 ° ordine? Grazie.
Risposta
Quando riduci la risposta del filtro alla sua funzione di trasferimento, lordine di lequazione differenziale è lordine del filtro. Vedi la pagina:
https://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/audio/part3/page2.html
Lordine del il filtro riflette il numero di elementi che ritardano di uno il campionamento: ad esempio un filtro del primo ordine ha bisogno di un campione per produrre loutput desiderato, un filtro del secondo ordine ha bisogno di due campioni, ecc.
Ecco alcuni esempi Sto estraendo le immagini di Google:
Filtro Butterworth passa-basso del primo ordine:
Filtro Butterworth passa-basso del secondo ordine:
La maggior parte dei filtri di ordine superiore è composta da più filtri di primo o secondo ordine.
Quarto ordine filtro passa basso Butterworth: