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數(shù)字濾波器的對比
數(shù)字濾波器現(xiàn)在主要有兩種,一種是IIR,我們稱之為無限的沖激響應(yīng)濾波器,另外一種是FIR,這種濾波器是與IIR相對應(yīng)的,這個是有限的沖激響應(yīng)濾波器。兩個系統(tǒng)都是有各自的特點(diǎn)的,F(xiàn)IR的濾波器是沒有閉環(huán)的反饋的環(huán)路信號,它的結(jié)構(gòu)比較簡單,可以實(shí)現(xiàn)比較嚴(yán)格的線性方程的相位的計(jì)算,一般情況下相位的要求不嚴(yán)格一 般不會使用這個濾波器,相反的話,會采用這種濾波器。當(dāng)然在很多的場景下面,我們要對信號進(jìn)行一些實(shí)時的處理,當(dāng)現(xiàn)場的信號數(shù)據(jù)越來越多的情況下,我們對硬件的性能要求就越來越高,市面上很多的單片機(jī)已經(jīng)無法滿足我們實(shí)際的功能需求,一般的8位的16位的乃至32位的單片機(jī)以及ARM芯片已經(jīng)不能在對算法進(jìn)行支撐,由于專門為數(shù)字處理設(shè)計(jì)的DSP控制器的出現(xiàn),提高了我們?yōu)V波器的效率,DSP很多情況下可以使用多組總線的方式,并行處理多組實(shí)時的數(shù)據(jù),獨(dú)立的一些算法器充分的使用大大提高了我們?yōu)V波器的效率。對于硬件上的短板完全可以由DSP的芯片進(jìn)行彌補(bǔ),做到對數(shù)字信號的實(shí)時處理與計(jì)算。DSP與普通的微處理器相比有很大的數(shù)字信號的處理優(yōu)勢,他是單片機(jī)以及ARM的繼承,為信號處理做了一些局部的開發(fā)和改進(jìn),大大的增強(qiáng)了數(shù)字處理的能力,它有特定的數(shù)據(jù)流程格式、有特定的算法器,有特殊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為解決復(fù)雜的數(shù)字信號的處理提供了很多優(yōu)越的條件和基礎(chǔ),通過對DSP的編程可以實(shí)現(xiàn)IIR濾波器。 FIR濾波器實(shí)際上有一定的缺陷,這類系統(tǒng)只有零點(diǎn),它不會跟IIR系統(tǒng)的那樣容易獲取比較好衰減的特性,但是也有更加明顯的優(yōu)勢。他是通過非硬件電路實(shí)現(xiàn)的,相比硬件電路實(shí)現(xiàn)濾波器主要優(yōu)點(diǎn)有很多,例如,效率很高、有極點(diǎn)、有反饋等。
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濾波器注意事項(xiàng)
板上濾波器雖然對高頻的濾波效果不理想,但是如果應(yīng)用得當(dāng),可以滿足大部分民用產(chǎn)品電磁兼容的要求。在使用時要注意以下事項(xiàng):如果決定使用板上濾波器,在布線時就要注意在電纜端口處留出一塊“干凈地”,濾波器和連接器都安裝在“干凈地”上。通過前面的討論,可知信號地線上的干擾是十分嚴(yán)重的。如果直接將電纜的濾波電容連接到這種地線上,會造成嚴(yán)重的共模輻射問題。為了取得較好的濾波效果,必須準(zhǔn)備一塊干凈地。并與信號地只能在一點(diǎn)連接起來,這個流通點(diǎn)稱為“橋”,所有信號線都從橋上通過,以減小信號環(huán)路面積。
并排設(shè)置:同一組電纜內(nèi)的所有導(dǎo)線的未濾波部分在—起,已濾波部分在一起。否則,一根導(dǎo)線的耒濾波部分會將另一根導(dǎo)線的已濾波部分重新污染9使電纜整體濾波失效。靠近電纜:濾波器與面板之間的導(dǎo)線的距離應(yīng)盡量短。必要時,使用金屬板遮擋一下,隔離近場干擾。與機(jī)箱接:安裝濾波器的干諍地要與金屬機(jī)箱可靠地搭接起來,如果機(jī)箱不是金屬的,就在線路板下方設(shè)置一塊較大的金屬板來作為濾波地。干凈地與金屬機(jī)箱之間的搭接要保證很低的射頻阻抗。如有必要,可以使用電磁密封襯墊搭接,增加搭接面積,減小射頻阻抗。接地線短:考慮到引腳的電感效應(yīng),其重要性前面已討論,濾波器的局部布線和設(shè)計(jì)線路板與機(jī)箱(金屬板)的連接結(jié)構(gòu)時要特別注意。
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基本概念
波電路的作用就是允許某段頻率范圍內(nèi)的信號通過,而阻止或削弱其他頻率范圍的信號。有源濾波電路由電阻、電容和集成運(yùn)算放大器組成,又稱為有源濾波器。有源濾波器能夠在濾波的同時還能對信號起放大作用,這是無源濾波無法做到的。根據(jù)濾波電路通過或者阻止信號頻率范圍不同,可將濾波電路分為低通、高通、帶通河帶阻電路。本文討論的是有源低通濾波電路的設(shè)計(jì)與研究。有源低通濾波電路能夠通過低頻信號,抑制或衰減高頻信號 。
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