Пассивные LC-фильтры и активные RC-фильтры

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра ЭТТ

РЕФЕРАТ

На тему:

"ПАССИВНЫЕ LC-ФИЛЬТРЫ И АКТИВНЫЕ RC-ФИЛЬТРЫ"

МИНСК, 2008

Фильтры на ПЗС относятся к дискретно – аналоговым: в них входной сигнал сначала дискретизируется во времени, т.е. представляется совокупностью выборок (отсчетов), а затем выбором в аналоговой форме соответствующим образом обрабатывается. Фильтры подразделяются на трапеверсальне, рекурсивные, кроемфторы.

Траневерсальные фильтры (ТФ) представляют собой ЛЗ с отводами, определенные весовые коэффициенты. Взвешенные сигналы всех отводов суммируются.

Структурная схема ТФ.

Совокупность весовых коэффициентов определяет импульсную характеристику фильтра, т.е. его входной сигнал при воздействии на вход единичного импульса. Если на вход поступает произвольный сигнал , то входной сигнал определяется как

(3)

которое представляет собой выражение функции свертки входного сигнала с совокупностью весовых коэффициентов. Здесь - дискретные значения входного сигнала: - полное время задержки всего фильтра; - весовой коэффициент. ТФ не имеет образных связей и его можно рассматривать как частный случай фильтра, имеющего обратные связи и характеризующиеся бесконечной (не ограниченной во времени) импульсной характеристикой. Погрешность весовых коэффициентов в первую очередь связаны с точностью формирования электродов с требуемыми геометрическими размерами, это определяется операцией фотолн. Увеличение размеров электродов, ведет к уменьшению погрешности их формирования и погрешности получаемых весовых коэффициентов. Шумы являются ограничивающим фактором для ТФ, причем определяющее значение играют не собственные шумы ПЗС, а шумы схемы выборки (хранения и выходного усилителя). Линейность является важной характеристикой, определяющей точность реализации фильтром заданной функции. Имеется принципиальный источник нелинейности, обусловленный нелинейной зависимостью заряда обеденного слоя от поверхностного потенциала и, следовательно от потенциала затвора. ТФ на ПЗС, используемые в качестве полосовых, предназначены для выделения в частотном спектре сигнала определенной полосы частот, в пределах которой осуществляется пропускание, а вне ее – подавление. Импульсная характеристика полосового фильтра, а значит и значение весовых коэффициентов отводов определяются с помощью применения преобразователя Фурье и заданной частотной характеристики. При разработке и применении ТФ на ПЗС необходимо учитывать влияние потерь передачи. На практике приемлемо неравенство

,

где N – число разрядов,

- потери на один разряд.

Учитывая, что и , данное неравенство можно переписать

,

здесь

Видно, что при заданном полоса ограничивается потерями . Фильтры на ПЗС реализующие преобразование Фурье, удовлетворяют широкому классу заданного спектрального анализа и находят применение в устройствах сжатия спектра TV амплитуда изображений, акустического анализа изображений, акустического анализа, доп. Обработки в радиолокаторах. Если в схему ТФ внести обратные связи, то получается рекурсивный фильтр. Рекурсивный фильтр (РФ) в отличии от ТФ имеет неограниченную во времени импульсную характеристику. Наличие обратных связей затрудняет реализацию такого фильтра на ПЗС, т. к. требуется специальные усилители со стабильным коэффициентом усиления и высокая сквозная линейность. РФ рекомендуется применять в тех случаях, когда требуется получить узкую полосу протекания и хорошее подавление вне этой полосы. Разработанные РФ содержит несколько ЛЗ на ПЗС и внешние обслуживающие электронные схемы.

Корреляторы предназначены для реализации свертки двух аналоговых сигналов. Структурная схема коррелятора на ПЗС содержит две ЛЗ с отводами, подключенными к умножителям. Выходы умножителей отдельных разрядов суммируются. Первый входной сигнал вводится в первую ЛЗ и хранится там. Затем во вторую ЛЗ вводится второй сигнал, сигналы соответствующих отводов перемножаются, суммируются и на выходе последовательно формируются выборки свертки двух сигналов. С функциональной точки зрения корреметор эквивалентен транфереальному фильтру (ТФ) с изменяемыми (программируемыми) весовыми коэффициентами. Наиболее просто осуществить программирование весовых коэффициентов, при котором они принимают два значения t1. В такой схеме входные сигналы параллельно вводятся в ПЗС – элементы и хранятся в них.

Дальнейшее развитие фильтров на ПЗС происходят в направлении расширения их функциональности и внутриприталической интеграции внешнего электронного обрамления, причем такие структуры являются, по существу аналоговыми процессорами.

Электромеханические и пьезоэлектрические фильтры.

Физические основы работы электромеханических, пьезоэлектрических и акустоэлектронных фильтров. Резонансные контуры, входящие в состав электрических фильтров, трудно сделать высокостабильными, высокодобротными и в то же время малогабаритными, поэтому, не смотря на простоту их изготовления и возможность выбора вида частотной характеристики при увеличении числа контуров, эти фильтры используются ограниченно.

Указанные обстоятельства обусловили появление фильтров, основанных на принципе механических упругих колебаний и механического резонанса. Широкое применение таких фильтров объясняется тем, что скорость распространения упругих колебаний в твердом теле прим

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать