Mejor tipo de filtro

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Tengo una onda sinusoidal (nivel uV) que está en una frecuencia variable (1 kHz a 8 kHz). Me gusta diseñar un filtro de paso de banda que atenúe las otras frecuencias mientras amplifico mis frecuencias objetivo y esto se puede lograr con herramientas de diseño de TI, analógicas, etc. Sin embargo, todas estas herramientas ofrecen varios tipos de filtros como Butterworth, Bessel, fase lineal, etc. .

Mi plan es digitalizar la señal filtrada amplificada y de paso de banda a 50 kHz y hacer el procesamiento de la señal en ella para determinar cómo la frecuencia del sistema está cambiando con el tiempo. Soy predominantemente un tipo de software y me gusta asegurarme de elegir el tipo de filtro correcto.

Creo que preservar la forma y la amplitud de la señal es mi prioridad en todas las frecuencias que me interesan, en lugar de tener una diferencia de fase lineal, etc.

¿Tiene sentido esto teniendo en cuenta que estoy predominantemente interesado en cuáles son las frecuencias en qué punto del tiempo?

¿Qué tipo de filtro debo elegir para mi aplicación?

    
pregunta Ktc

2 respuestas

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Un filtro de 1 a 8 kHz no es realmente un filtro de paso de banda. Diseñar un paso de banda tan amplio le dará un filtro muy malo; probablemente debería considerar un paso bajo a 8 kHz y un paso alto a 1 kHz. Es difícil filtrar los niveles de uV; se necesitarán amplificadores muy especiales para hacerlo.

Es posible que desee considerar el filtrado pasivo (redes LC) en la entrada, luego amplificarlo con cuidado y hacer el trabajo duro más tarde, en el software.

Nuevamente, a niveles de uV, también querrás pasar un tiempo pensando en cómo proteger los circuitos del ruido ambiental.

    
respondido por el jcoppens
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Creo que preservar la forma y la amplitud de la señal es mi prioridad en todas las frecuencias que me interesan, en lugar de tener una diferencia de fase lineal, etc.

Si la señal de entrada es una sinusoide, cualquier filtro lineal conservará la forma de la forma de onda. Si usa un filtro activo, es posible que deba preocuparse por asegurarse de que el filtro se mantenga lineal en todo el rango de amplitudes de entrada que verá. Pero esto es cierto independientemente del tipo de filtro.

Si desea conservar la amplitud de su señal ya que su frecuencia varía a través de su banda de paso, debe usar un filtro Butterworth. El filtro Butterworth tiene una respuesta de banda de paso maximally flat .

Otros tipos de filtro permiten una mayor fluctuación en la amplitud en la banda de paso, pero a cambio pueden tener una mejor atenuación en la banda de parada, o un descenso más pronunciado entre la banda de paso y la banda de parada (para el mismo orden de filtro).

Como lo menciona otra respuesta, debido a que su banda de paso abarca 3 octavas, es posible que desee considerar el diseño de su filtro como filtros de paso alto y paso bajo en cascada, en lugar de un filtro de paso de banda. Aún debe simular su diseño (incluidos los parásitos de los componentes) con ambos filtros juntos para asegurarse de que los dos filtros no interactúen de una manera que degrade el rendimiento.

    
respondido por el The Photon

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