你的位置:首頁(yè) > 測(cè)試測(cè)量 > 正文
10年工作經(jīng)驗(yàn):仿真數(shù)字濾波器的快速簡(jiǎn)單方法
發(fā)布時(shí)間:2015-08-10 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】一位工程師已經(jīng)用了10年了,在發(fā)現(xiàn)參考平常的設(shè)計(jì)實(shí)例后深受啟發(fā),決定分享自己的知識(shí)——利用PSpice仿真數(shù)字濾波器的快速簡(jiǎn)單方法講解。
PSpice 已經(jīng)成為模擬電路仿真使用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具。模擬電路具有真實(shí)的物理實(shí)現(xiàn),可以用它們的原理示意圖進(jìn)行仿真,其頻率響應(yīng)是電路時(shí)間常數(shù)的結(jié)果。與之相反的是,數(shù)字濾波器對(duì)一系列樣本進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。數(shù)字濾波器的時(shí)間常數(shù)隱藏在采樣間隔T中。因此數(shù)字濾波器一般是通過它們的傳遞函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真,而且為了做到這一點(diǎn),能夠方便地仿真由采樣率fs引起的采樣延時(shí)T=1/fs非常重要,因?yàn)檫@個(gè)延時(shí)定義和衡量了整個(gè)濾波器的響應(yīng)性能。
通常拉普拉斯變換用于模擬電路的行為建模,因?yàn)樗鼘r(shí)域變換成為復(fù)頻率s域。數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)作為一個(gè)特殊例子,可以從拉普拉斯變換的時(shí)移理論(延時(shí)理論)推導(dǎo)出來(lái)。該理論表示,如果時(shí)間函數(shù)f(t)在時(shí)域中被延時(shí)了時(shí)間T,那么在頻域中的結(jié)果要乘以e-sT,見公式(1)。
舉例來(lái)說(shuō),如果用分子或分母形式將z(-10)寫下來(lái),PSpice將用e-10sT替代z(-10) (s是LAPLACE部分使用的拉普拉斯變量)。公式(3)可以放在包含文件中,或更方便地放在新原理圖模板FUNCTIONS中。
圖1:交流線干擾平均器的PSpice原理圖(梳狀濾波器)。
圖1顯示了用于數(shù)字移動(dòng)平均濾波器交流仿真的PSpice原理圖。移動(dòng)平均濾波器將拒絕頻率在濾波器零點(diǎn)處的任何信號(hào)。
舉例來(lái)說(shuō),假設(shè)采樣頻率fs = 2kHz或T = 0.5ms。為了抑制50Hz的電力線(PL)干擾,來(lái)自同一個(gè)周期的樣本必須被平均處理。在2kHz采樣率時(shí),一個(gè)電力線周期由20ms/0.5ms = 40個(gè)樣本組成。平均器可以用傳遞函數(shù)直接仿真(輸出MAV40T),或借助接近于其實(shí)際算法實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)并利用延時(shí)模塊、增益模塊以及和差結(jié)點(diǎn)進(jìn)行仿真(輸出MAV40R)。該仿真在電力線干擾的所有諧波處都有凹槽,如圖2所示。
圖2:平均器的頻率響應(yīng)。
上述方法既快又容易。我已經(jīng)用了10年了,在發(fā)現(xiàn)參考1中的設(shè)計(jì)實(shí)例后深受啟發(fā),決定分享我的知識(shí)。
特別推薦
- 復(fù)雜的RF PCB焊接該如何確保恰到好處?
- 電源效率測(cè)試
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運(yùn)動(dòng)員爭(zhēng)金奪銀
- 輕松滿足檢測(cè)距離,勞易測(cè)新型電感式傳感器IS 200系列
- Aigtek推出ATA-400系列高壓功率放大器
- TDK推出使用壽命更長(zhǎng)和熱點(diǎn)溫度更高的全新氮?dú)馓畛淙嘟涣鳛V波電容器
- 博瑞集信推出低噪聲、高增益平坦度、低功耗 | 低噪聲放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 貿(mào)澤電子、Silicon Labs和Arduino聯(lián)手贊助2024 Matter挑戰(zhàn)賽比賽現(xiàn)已開放報(bào)名
- 貿(mào)澤與Qorvo攜手推出全新電子書探索智能家居的聯(lián)網(wǎng)需求和所需的技術(shù)
- 儲(chǔ)能系統(tǒng):如何輕松安全地管理電池包
- 基于GD32F407VET6主控芯片的永磁同步電機(jī)控制器設(shè)計(jì)
- 如何選擇和應(yīng)用機(jī)電繼電器實(shí)現(xiàn)多功能且可靠的信號(hào)切換
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
交流電機(jī)
腳踏開關(guān)
接觸器接線
接近開關(guān)
接口IC
介質(zhì)電容
介質(zhì)諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發(fā)工具
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊