Математические модели в инженерии
Пошаговые расчеты для проектирования фильтра Баттерворта с низким пропуском
Table of Contents
Проектирование фильтра Баттерворта с низким пропуском включает в себя расчет конкретных параметров для достижения желаемой частоты отсечки и порядка фильтрации. Этот процесс гарантирует, что фильтр обеспечивает плавный отклик с минимальной пульсацией в полосе пропускания.
Определить спецификации фильтра
Определите частоту среза (f]c) и допустимую рябь или затухание в полосе пропускания. Эти спецификации влияют на порядок фильтра и значения компонентов.
Расчет порядка фильтрации (n)
Порядок фильтра Баттерворта рассчитывается по формуле:
n = log100.1Amax — 1]]/ log10stop/fpass
Если A max является максимальным затуханием полосы пропускания в децибелах, и f stop и fpass являются частотами полосы остановки и полосы пропускания соответственно.
Вычислите частоту выреза
Частота среза (f]c) обычно определяется требованиями к конструкции. Это частота, при которой отклик фильтра падает до 3 дБ ниже уровня полосы пропускания.
Определить составные значения
С помощью вычисленного порядка фильтра и частоты отсечения определяются значения компонентов резисторов и конденсаторов. Нормализованный прототип с низким проходом имеет стандартные значения, которые затем масштабируются до нужной частоты отсечения.
- Вычислите нормированные значения компонентов для фильтра прототипа.
- Масштабируйте эти значения в соответствии с частотой отсечения.
- Выберите стандартные значения компонентов, близкие к вычисленным.