Detta är min första studie om signalanalys. Jag är mycket förvirrad över filterordning.
Mitt problem är hur kan jag veta om dess fjärde ordning, 12: e ordning eller andra ordning som boken säger så? Jag skulle vilja veta processen bakom den.
Kommentarer
- Denna fråga har redan besvarats här .
Svar
Ordningen, n för ett filter är antalet reaktiva element (om alla bidrar.)
Med den linjära lutningen (på logg-logg-rutnätet) bort från f brytpunkt kommer det att vara 6dB / oktav per ordning på n.
En n = 4: e ordningen är 24dB / oktavlutning som i båda de första exemplen.
Jag kanske tror att det verkar för ett filter av 10: e ordningen Butterworth -60dB / okt och 8: e ordningen Chebychev -40dB / okt. Det finns visuell tvetydighet här från bristen på räckvidd efter paus, för att uppskatta filterlutningen när grafen skärs av nära en oktav ovan. Dessa är också filterexempel med låg & hög Q så brytpunktslutningarna är väldigt olika.
Så jag håller med om att det är svårt att uppskatta i figur1.12 . Medan fig 1.11 är lättare att mäta lutningen.
Grafisk metod
Använd en rak kant för att gå genom Y-axelavsnittet och passa en linjär lutning för att kurva. Mät sedan lutningen i n multiplar av -6n dB / okt eller bättre om möjligt -20n dB / dec.
Det blir komplicerat när Y-axeln inte är tillräckligt stor.
A årtionde är 1/10 = 20 log 0,1 = -20dB xn ordning.
En oktav är 1/2 = 20 log 0.5 = -6.02dB xn ordning.
Så från Fig 1.11 12: e ordningens filter
Den grafiska metoden har viss osäkerhet men är närmast 12: e ordningen.
Kommentarer
- Hmmmm räknas kvartsstämgafflar? Som ett riktigt specifikt frekvenspassfilter? så när du ställer in en för att ringa med en kondensator som skulle vara ett andra ordningsfilter för matningsspänningen?
- För BP-filter med hög Q används en annan metod med linjära asymptoter på kjolarna långt ifrån resonans, även nödvändig för hög Q Chebychev med extrem 12 dB krusning i passbandet
- @TonyEErocketscientist Tyvärr. Från din förklaring gör jag slutsatser att lutningen har 2 val om det är i n multiplar av -6n dB / okt eller -20n dB / dec. Om lutningen är -20 dB / dec bör den andra ordningen ha -40 dB / dec? Har jag rätt? Och jag är förvirrad med del " årtiondet är 10 gånger. En oktav är 2x "?
- Det stämmer. För x-axeln av f vet du att oktaver från musik är 1 / 4f, 1 / 2f, f, 2f etc och att ett decennium är 1/10 eller x10 i frekvens ungefär f.
- @TonyEErocketscientist för figur 1.11. Har jag rätt i att filterdiagrammet visar ungefär -20n dB / dec och då är andra ordningen -20 x 2 = -40 dB / dec? Om det är rätt, hur blir nästa rad 12: e ordningen? Tack.
Svar
När du reducerar filtrets svar till dess överföringsfunktion, differentialekvationen är i ordningen på filtret. Se sidan:
https://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/audio/part3/page2.html
Ordningen på filter återspeglar antalet element som fördröjer din provtagning med ett – dvs ett första ordnings filter behöver ett prov för att producera önskad utgång, ett andra ordningens filter behöver två prover etc.
Här är några exempel Jag tar bort google-bilder:
Butterworth-filter i första ordningens lågpass:
Andra ordens lågpass Butterworth-filter:
De flesta högre ordningens filter är gjorda av flera första eller andra ordningens filter.
Fjärde ordningen lågpass Butterworth-filter: