¿Confundido sobre la frecuencia y el ancho de banda en el filtro de BP?

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Estoy tratando de diseñar un filtro de paso de banda simple y estoy confundido acerca de cuál debería ser mi frecuencia central y el ancho de banda.

Tengo una onda cuadrada de 1MHz con un ciclo de trabajo del 20%, por lo que la señal se enciende durante 200 ns y se apaga durante 800 ns. Tengo un tiempo de subida y caída de 10 ns.

El filtro deseado está pasando esta señal y eliminando todo el ruido. Si mi filtro de paso de banda se centró alrededor de 1MHz, ¿qué tan ancho debería ser para poder mantener un tiempo de subida decente? De acuerdo con la relación entre el tiempo de subida y el ancho de banda (0.34 = tr * BW), el ancho de banda de mi señal para observar el tiempo de subida de 10 ns es de 34MHz. Si mi filtro es de 1MHz +/- 5KHz, perdería la granularidad del tiempo de subida (al menos esto es lo que creo, ya que la FFT de ese borde afilado estará en frecuencias más altas y se cortará)

Pregunta de bonificación: ¿Cómo puedo diseñar un filtro de BP que aún permita el aumento brusco y el tiempo de caída y reduzca alrededor de 1MHz?

    
pregunta Ktc

1 respuesta

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Para responder primero a su última pregunta, no puede tener un filtro de ancho de banda estrecho de alrededor de 1MHz y aún así tener un tiempo de subida rápido. Si piensas en el espectro de una onda cuadrada, tiene componentes de frecuencia que se extienden hasta el infinito. Los componentes de mayor frecuencia contribuyen a la "cuadratura" de la señal y al afilado de los bordes. p.ej. vea enlace Tener una banda estrecha de aproximadamente 1MHz significa que su señal saldrá como un seno de 1MHz ola.

Teniendo esto en cuenta, debe diseñar un filtro de paso de banda que no atenúe demasiado su frecuencia fundamental de 1 MHz, pero que incluya frecuencias lo suficientemente altas como para dar el tiempo de subida deseado. Siguiendo su fórmula, 0.34 = tiempo de subida * ancho de banda, usted ha calculado que se requiere un ancho de banda de 34MHz. El siguiente paso es considerar el ancho de banda = frecuencia de corte alto. - Frecuencia de corte bajo. Desea que el corte bajo sea inferior a 1MHz. Vamos a elegir 500kHz. Por lo tanto, el corte alto sería de 34.5Mhz y la frecuencia central de 17.25Mhz.

Para eliminar la mayor parte del ruido, el filtro debe tener una caída abrupta, por ejemplo. Los dos filtros mencionados en los comentarios. Esto significa que su baja frecuencia de corte puede estar muy cerca de 1MHz sin demasiada atenuación, y en el extremo superior del espectro desaparece muy rápidamente después de la alta frecuencia de corte, reduciendo el ruido de alta frecuencia.

    
respondido por el geometrikal

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