Vous êtes confus à propos de la fréquence et de la bande passante dans le filtre BP?


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J'essaie de concevoir un filtre passe-bande simple et je ne sais pas quelle devrait être ma fréquence centrale et ma bande passante.

J'ai une onde carrée de 1 MHz avec un rapport cyclique de 20%, donc le signal est activé pendant 200 ns et désactivé pendant 800 ns. J'ai un temps de montée et de descente de 10 ns.

Le filtre souhaité passe ce signal et élimine tout le bruit. Si mon filtre passe-bande est centré sur 1 MHz, quelle doit être sa largeur pour que je puisse maintenir un temps de montée décent. Selon la relation entre le temps de montée et la bande passante (0,34 = tr * BW), ma bande passante de signal pour observer le temps de montée de 10 ns est de 34 MHz. Si mon filtre est à 1 MHz +/- 5 KHz, je perdrais la granularité du temps de montée (du moins c'est ce que je pense puisque la FFT de ce tranchant sera dans des fréquences plus élevées et sera coupée)

Question bonus: Comment puis-je concevoir un filtre BP qui permet toujours un temps de montée et de descente rapide et un rétrécissement autour de 1 MHz?


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Réponse bonus :-) - Réponse Cauer ou Chebyshev (ou autres).
Russell McMahon

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Dans quel domaine menez-vous ce projet - Voulez-vous des composants passifs, des amplificateurs opérationnels ou un filtrage numérique?
Kevin Vermeer

Filtre actif ou passif .. Pas numérique.
Ktc

Réponses:


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Pour répondre à votre dernière question en premier, vous ne pouvez pas avoir un filtre à bande passante étroite autour de 1 MHz et pourtant vous avez toujours un temps de montée rapide. Si vous pensez au spectre d'une onde carrée, il a des composantes de fréquence s'étendant à l'infini. Les composantes de fréquence plus élevée contribuent à la mise au carré du signal et à la netteté des bords. par exemple, voir http://mathworld.wolfram.com/FourierSeriesSquareWave.html Une bande étroite autour de 1 MHz signifie que votre signal sortira comme une onde sinusoïdale de 1 MHz .

Dans cet esprit, vous devez concevoir un filtre passe-bande qui n'atténue pas trop votre fréquence fondamentale de 1 MHz, mais inclut des fréquences suffisamment élevées pour donner le temps de montée souhaité. Selon votre formule, 0,34 = temps de montée * bande passante, vous avez calculé qu'une bande passante de 34 MHz est requise. L'étape suivante consiste à considérer la bande passante = fréquence de coupure élevée. - basse fréquence de coupure. Vous voulez que la coupure basse soit inférieure à 1 MHz. Choisissons 500 kHz. Ainsi, la coupure élevée serait de 34,5 MHz et la fréquence centrale de 17,25 MHz.

Pour se débarrasser du plus de bruit, le filtre doit avoir une forte atténuation, par exemple les deux filtres mentionnés dans les commentaires. Cela signifie que votre basse fréquence de coupure peut être très proche de 1 MHz sans trop d'atténuation, et dans la partie supérieure du spectre diminue très rapidement après la fréquence de coupure élevée, ce qui réduit le bruit haute fréquence.

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