Фильтры. Механические, Электрические, Любые

математическая основа.
Автор
Сообщение
givigudze
#56715 2023-06-04 12:48 GMT

Сейчас применяют фильтры на основе двух полиномов — Чебышева и Баттерворта.  Возможно есть и другие — если знаете приведите примеры.  Есть k-типа, RC, LC, RL — фильтры, но их эффективность по-хуже.

В имеющихся методичках  расчет фильтра Баттерворта похож на черную магию или кабалу.  Мало того никто не приводит сам полином — как он выглядит, как получился, как полином отразить в резисторах и конденаторах, перегородках и отверстиях в трубках.

Так же не понятно почему в расчетах выбрасывают комплексно-сопряженные корни.  Как так получается, что бы выбрасываем звенья, которые не можем сделать — а фильтр на оставшихся звеньях работает — вообще магия какая-то, или природа сжалилась над нами — ну типо не можете такое звено сделать- ну не делайте — и так все сработает.   Так же интересует если мы сделаем передаточную функцию по полученным звеньям — она же не совпадет с исходным полиномом, мы же ведь выбросили звенья на комплексносопряженных корнях.

И вообще как это работает ?  Я настраивал фильтры довольно специфической формы — для ФЧР и проходные — эта деятельность на практике чисто подгоночная — просто крутишь винты и ищешь то положение в котором фильтр входит в заданные рамки, любая крутилка влияет на всю кривую АЧХ, как-то предскать на практике никак не выходит. 

Так же упускается вопрос согласования волнового сопротивления.  Дело в том что фильтр дожен иметь определенное входное сопротивление и определенное выходное — Да, есть фильтры которые не только фильтруют но согласуют два эелемента с разными волновыми сопротивлениями. В методичках вообще хитро поступают расчитывают активный фильтр на операционном усилителе, у которого высокое сопротивление входное.    Интересно как полностью расчитывают пассивный фильтр .

 

 

Очепятка
#56744 2023-06-05 09:39 GMT

Начните изучение с книги Г. Лэм Аналоговые и цифровые фильтры.

Возможно есть и другие — если знаете приведите примеры. 

Да  полно Гауса, Ланцоша, Бесселоя и тд. Есть метод проектирования Фурье. 

В имеющихся методичках  расчет фильтра Баттерворта похож на черную магию или кабалу.  Мало того никто не приводит сам полином — как он выглядит, как получился, как полином отразить в резисторах и конденаторах, перегородках и отверстиях в трубках.

Баттервот \(B_n(\omega)=\frac{1}{1+\omega^{2n}}, n=1,2,....\) (8.13)

Так же не понятно почему в расчетах выбрасывают комплексно-сопряженные корни.

Нужен контекст. Так то если у вас корень не имеет пары, то фильтр будет неустойчевый. А если каждый корень имеет свою комплексную пару, то считаем в квадаратуах.

И вообще как это работает ?  Я настраивал фильтры довольно специфической формы — для ФЧР и проходные — эта деятельность на практике чисто подгоночная — просто крутишь винты и ищешь то положение в котором фильтр входит в заданные рамки, любая крутилка влияет на всю кривую АЧХ, как-то предскать на практике никак не выходит. 

Сосредоточенные параметры нагрузка, емкости индуктивность. После преобзования имеет бесконечную передаточную характеристику. Поэтому да они сразу вляют на все.

Но все их можно описать в терминах ПИД — регулятора. А настройка описана много где к примеру

https://alexgyver.ru/lessons/pid/

Так же упускается вопрос согласования волнового сопротивления. 

У Лэма есть 8.4.5 и полный расчет в 10.2.2

givigudze
#56758 2023-06-05 15:51 GMT

Спасибо! Где-то тоже эту книгу реккомендовали.  Для начала само то.   Да ведь еще же надо делать полосовой фильтр, а не просто нижних или верхних.