Analog Filter Design
Проектирование и реализация аналоговых фильтров.
Описание
Блок Analog Filter Design проектирует и реализует фильтры Баттерворта, Чебышева I рода, Чебышева II рода, Бесселя или эллиптический фильтр для разных типов частотной характеристики: фильтры высоких частот, фильтры низких частот, полосовой фильтр или режекторный фильтр.
В параметрах Design method и Filter type необходимо задать конструкцию фильтра и тип частотной характеристики. Для каждой комбинации из конструкции фильтра и типа частотной характеристики отображается соответствующая группа параметров. Более подробная информация приведена в разделе Таблица комбинации конструкции фильтра и типа частотной характеристики.
Блок Analog Filter Design использует представление фильтра в пространстве состояний и применяет фильтр с помощью блока State-Space.
Порты
Параметры
Design method — конструкция фильтра
Butterworth (по умолчанию) | Chebyshev I | Chebyshev II | Elliptic | Bessel
Методы проектирования фильтров следующие:
-
Butterworth— амплитудно-частотная характеристика фильтра Баттерворта имеет максимально плоскую полосу пропускания и в целом монотонна. -
Chebyshev I— амплитудно-частотная характеристика фильтра Чебышева I рода имеет равномерные пульсации в полосе пропускания и монотонна в полосе задерживания. -
Chebyshev II— амплитудно-частотная характеристика фильтра Чебышева II рода монотонна в полосе пропускания и имеет равномерные пульсации в полосе задерживания. -
Elliptic— амплитудно-частотная характеристика эллиптического фильтра имеет равномерные пульсации как в полосе пропускания, так и в полосе задерживания. -
Bessel— амплитудно-частотная характеристика фильтра Бесселя имеет максимально плоскую полосу пропускания и в целом монотонна. Фильтр имеет максимально плоскую линейную фазово-частотную характеристику.
Filter type — тип частотной характеристики
Lowpass (по умолчанию) | Highpass | Bandpass | Bandstop
Тип частотной характеристики, варианты для выбора:
-
Lowpass— фильтр низких частот. -
Highpass— фильтр высоких частот. -
Bandpass— полосовой фильтр. -
Bandstop— режекторный фильтр.
Filter order — порядок фильтра
8 (по умолчанию) | скаляр
Порядок фильтра, если для параметра Filter type установлено значение:
-
Lowpass; -
Highpass.
Порядок сформированного фильтра в два раза больше заданного значения, если для параметра Filter type установлено значение:
-
Bandpass; -
Bandstop.
Passband edge frequency (rad/s) — частота среза, определяющая полосу пропускания
30 (по умолчанию) | скаляр
Частота среза, определяющая полосу пропускания. Единица измерения — рад/c.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Design method значение Butterworth, Chebyshev I, Elliptic или Bessel, а для параметра Filter type значение Lowpass или Highpass.
Lower passband edge frequency (rad/s) — частота нижней границы полосы пропускания
30 (по умолчанию) | скаляр
Частота нижней границы полосы пропускания. Единица измерения — рад/c.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Design method значение Butterworth, Chebyshev I, Elliptic или Bessel, а для параметра Filter type значение Bandpass или Bandstop.
Upper passband edge frequency (rad/s) — частота верхней границы полосы пропускания
60 (по умолчанию) | скаляр
Частота верхней границы полосы пропускания. Единица измерения — рад/c.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Design method значение Butterworth, Chebyshev I, Elliptic или Bessel, а для параметра Filter type значение Bandpass или Bandstop.
Stopband edge frequency (rad/s) — частота среза, определяющая полосу задерживания
30 (по умолчанию) | скаляр
Частота среза, определяющая полосу задерживания. Единица измерения — рад/c.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Design method значение Chebyshev II, а для параметра Filter type значение Lowpass или Highpass.
Lower stopband edge frequency (rad/s) — частота нижней границы полосы задерживания
30 (по умолчанию) | скаляр
Частота нижней границы полосы задерживания. Единица измерения — рад/c.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Design method значение Chebyshev II, а для параметра Filter type значение Bandpass или Bandstop.
Upper stopband edge frequency (rad/s) — частота верхнй границы полосы задерживания
60 (по умолчанию) | скаляр
Частота верхней границы полосы задерживания. Единица измерения — рад/c.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Design method значение Chebyshev II, а для параметра Filter type значение Bandpass или Bandstop.
Passband ripple in dB — пульсации в полосе пропускания
2 (по умолчанию) | скаляр
Пульсации амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания. Единица измерения — дБ.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Design method значение Chebyshev I или Elliptic.
Stopband attenuation in dB — затухание в полосе задерживания
20 (по умолчанию) | скаляр
Затухание в полосе задерживания. Единица измерения — дБ.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Design method значение Chebyshev II или Elliptic.
Таблица комбинации конструкции фильтра и типа частотной характеристики
В этой таблице перечислены доступные параметры для каждой комбинации конструкции фильтра и типа частотной характеристики. Для конфигураций с фильтрами низких или высоких частот эти параметры включают:
-
Частота среза, определяющая полосу пропускания .
-
Частота среза, определяющая полосу задерживания .
-
Пульсации в полосе пропускания .
-
Затухание в полосе задерживания .
Для конфигураций с полосовым или режекторным фильтром эти параметры включают:
-
Частоты нижней и верхней границы полосы пропускания и .
-
Частоты нижней и верхней границы полосы задерживания и .
-
Пульсации в полосе пропускания .
-
Затухание в полосе задерживания .
Единицы измерения частоты — рад/с, а пульсации частоты и затухания — дБ.
| Конструкция фильтра | Фильтр низких частот | Фильтр высоких частот | Полосовой фильтр | Режекторный фильтр |
|---|---|---|---|---|
Фильтр Баттерворта |
Порядок, |
Порядок, |
Порядок, , |
Порядок, , |
Фильтр Чебышева I рода |
Порядок, , |
Порядок, , |
Порядок, , , |
Порядок, , , |
Фильтр Чебышева II рода |
Порядок, , |
Порядок, , |
Порядок, , , |
Порядок, , , |
Эллиптический фильтр |
Порядок, , , |
Порядок, , , |
Порядок, , , , |
Порядок, , , , |
Фильтр Бесселя |
Порядок, |
Порядок, |
Порядок, , |
Порядок, , |