Diseño del filtro de paso alto Butterworth

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Estoy tratando de diseñar, y luego implementar, un filtro de paso alto de Butterworth con una frecuencia de corte de 8kHz y una tasa de decaimiento de 60dB / década.

Para este filtro \ $ \ omega_c = 50265.4824 rad / s \ $ (conversión de Hz)

Hasta ahora he determinado el orden del filtro requerido como:

$$ order = \ frac {\ text {roll roll deseado}} {20dB / décadas} $$ $$ = \ frac {60dB / decada} {20dB / decada} = 3_ {rd} \ text {filtro de orden} $$

Usaré esta ecuación para un filtro de tercer orden de paso bajo normalizado:

$$ H_ {LN} (sL_n) = \ frac {a_0} {b_0 + b1SL_n + b_2SL_n ^ 2 + SL_n ^ 3} $$

y he obtenido los términos \ $ b_n \ $ de la siguiente tabla, que proviene de las señales G.E Carlson y del análisis del sistema lineal:

entoncestenemos\$b_0=1,b_1=2,b_2=2\$

Acontinuación,quierotransformarenfrecuenciaestafuncióndetransferenciaaladeunfiltrodepasoalto,asíquereemplazaré$$SL_n$$por$$\frac{\omega_c}{S}$$

con\$a_0=b_0\vecesG_{DC}=1\veces1=1\$

queresultaen$$HL_n(\frac{\omega_c}{S})=\frac{1}{1+\frac{2\omega_c}{S}+\frac{2{\omega_c}^2}{S^2}+\frac{\omega_c^3}{S^3}}$$

Estoyunpocoperdidoaquí,yaqueahoratenemoslostérminos\$S^n\$como1eneldenominador.Pararecuperarlaformadelafuncióndetransferencianormal,obtuveeldenominadorcomúnmásbajoqueluegoda:

$$HL_n(\frac{\omega_c}{S})=\frac{S^3}{S^3+2\omega_cS^2+2\omega_c^2S+\omega_c^3}$$

UsandolafuncióndetrazadodeBodeenMatlab:

wc=50265.4824;num=[1]den=[12*wc2*wc^2wc^3]opts=bodeoptions('cstprefs');opts.FreqUnits='Hz';G=tf(num,den)bode(G,opts),grid;

Esto claramente no es correcto, ya que lo que se muestra en el gráfico de magnitud es el de un pase bajo y no un pase alto, así que me he equivocado en alguna parte. Cualquier ayuda sería muy apreciada!

    
pregunta Blargian

2 respuestas

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Vale la pena consultar la referencia de MATLAB para las funciones de transferencia.

Si desea tener s ^ 3 en el numerador, debe establecer

num = [ 1 0 0 0 ];

Eso te dará 3 ceros en el origen.

    
respondido por el sstobbe
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h = tf ([1 0 0 0], [1 2 2 1]); (MATLAB)

Una mejor manera es usar la herramienta FilterPRO de TI (gratis) y considerar la orden 8 de Bessel con un amplificador Quad Op. Elija las tolerancias de los componentes.

Para una sola fuente, cambie gnd a Vcc / 2.

Elija OA de entrada y salida de riel a riel, escale los valores al rango de 100K y balancee la entrada R para las corrientes de compensación, si las hay.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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