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构成平面EMI滤波器元件电磁参数的提取
max 2012-8-15 16:55
发表期刊: 中国电机工程学报,2012,32(21): 146-152. 摘要: 平面型电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)滤波器因其易于进行磁集成、寄生参数小、抗电磁干扰强等 优点在航空领域具有很好的应用前景。论文提出一种以“圆环型”结构为基础的 EMI 共模、差模模块,其中,前者通过将“电感和电容”(LC 单元)集成于一体构成,后者利用前者泄漏的磁场而形成的漏感和一个独立的差模电容器构成。 提取这些模块单位长度的电磁参数是分析各模块甚至整个滤波器特性的基础。论文建立LC单元的轴对称静电场模型,提取各线匝之间的部分电容;建立LC 单元线匝系统的时谐磁场模型,在计及线匝导体集肤效应、邻近效应、磁芯损耗的基础上,提取了各线匝电感、电阻;建立LC单元形成漏感的时谐场模型, 并提取该漏感, 该漏感即为差模电感;差模电容可以直接采用平行板的近似表达式求得。 结合适当的边界条件,利用所建立模块的分布参数模型对其阻抗的频率特性进行了测试, 验证了提取参数方法的正确性和数值的准确性。 欢迎下载: 构成平面EMI滤波器元件电磁参数的提取.pdf
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[转载]图像处理-线性滤波-3 高斯滤波器
hailuo0112 2012-4-16 22:57
对于图像来说,高斯滤波器是利用高斯核的一个2维的卷积算子,用于图像模糊化(去除细节和噪声)。 1. 高斯分布 一维高斯分布 , 二维高斯分布 2.高斯核 理论上,高斯分布在所有定义域上都有非负值,这就需要一个无限大的卷积核。实际上,仅需要取均值周围3倍标准差内的值,以外部份直接去掉即可。 如下图为一个标准差为1.0的整数值高斯核。 3. 高斯滤波(平滑) 完成了高斯核的构造后,高斯滤波就是用此核来执行标准的卷积。 4.应用 高斯滤波后图像被平滑的程度取决于标准差。它的输出是领域像素的加权平均,同时离中心越近的像素权重越高。因此,相对于均值滤波(mean filter)它的平滑效果更柔和,而且边缘保留的也更好。 高斯滤波被用作为平滑滤波器的本质原因是因为它是一个低通滤波器,见下图。而且,大部份基于卷积平滑滤波器都是低通滤波器。 图.高斯滤波器(标准差=3像素)的频率响应。The spatial frequency axis is marked in cycles per pixel, and hence no value above 0.5 has a real meaning。 Matlab函数:h = fspecial('gaussian', hsize, sigma) returns a rotationally symmetric Gaussian lowpass filter of size hsize with standard deviation sigma (positive). hsize can be a vector specifying the number of rows and columns in h, or it can be a scalar, in which case h is a square matrix. The default value for hsize is ; the default value for sigma is 0.5. 5 资源: 1) http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/HIPR2/gsmooth.htm
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[转载]图像处理-线性滤波-2 图像微分(1、2阶导数和拉普拉斯算子)
hailuo0112 2012-4-16 22:55
更复杂些的滤波算子一般是先利用高斯滤波来平滑,然后计算其1阶和2阶微分。由于它们滤除高频和低频,因此称为带通滤波器(band-pass filters)。 在介绍具体的带通滤波器前,先介绍必备的图像微分知识。 1 一阶导数 连续函数,其微分可表达为 ,或 (1.1) 对于离散情况(图像),其导数必须用差分方差来近似 ,有 ,前向差分 forward differencing (1.2) ,中心差分 central differencing (1.3) 1)前向差分的Matlab实现 ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 function dimg = mipforwarddiff(img,direction) % MIPFORWARDDIFF Finite difference calculations % % DIMG = MIPFORWARDDIFF(IMG,DIRECTION) % % Calculates the forward-difference for a given direction % IMG : input image % DIRECTION : 'dx' or 'dy' % DIMG : resultant image % % See also MIPCENTRALDIFF MIPBACKWARDDIFF MIPSECONDDERIV % MIPSECONDPARTIALDERIV % Omer Demirkaya, Musa Asyali, Prasana Shaoo, ... 9/1/06 % Medical Image Processing Toolbox imgPad = padarray(img, ,'symmetric','both');%将原图像的边界扩展 = size(imgPad); dimg = zeros(row,col); switch (direction) case 'dx', dimg(:,1:col-1) = imgPad(:,2:col)-imgPad(:,1:col-1);%x方向差分计算, case 'dy', dimg(1:row-1,:) = imgPad(2:row,:)-imgPad(1:row-1,:); otherwise, disp('Direction is unknown'); end; dimg = dimg(2:end-1,2:end-1); 2)中心差分的Matlab实现 ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 function dimg = mipcentraldiff(img,direction) % MIPCENTRALDIFF Finite difference calculations % % DIMG = MIPCENTRALDIFF(IMG,DIRECTION) % % Calculates the central-difference for a given direction % IMG : input image % DIRECTION : 'dx' or 'dy' % DIMG : resultant image % % See also MIPFORWARDDIFF MIPBACKWARDDIFF MIPSECONDDERIV % MIPSECONDPARTIALDERIV % Omer Demirkaya, Musa Asyali, Prasana Shaoo, ... 9/1/06 % Medical Image Processing Toolbox img = padarray(img, ,'symmetric','both'); = size(img); dimg = zeros(row,col); switch (direction) case 'dx', dimg(:,2:col-1) = (img(:,3:col)-img(:,1:col-2))/2; case 'dy', dimg(2:row-1,:) = (img(3:row,:)-img(1:row-2,:))/2; otherwise, disp('Direction is unknown'); end dimg = dimg(2:end-1,2:end-1); ? 1 实例:技术图像x方向导数 ? 1 2 I = imread('coins.png'); figure; imshow(I); Id = mipforwarddiff(I,'dx'); figure, imshow(Id); 原图像 x方向1阶导数 2 图像梯度(Image Gradient) 图像I的梯度定义为 ,其幅值为 。出于计算性能考虑,幅值也可用 来近似。 Matlab函数 1)gradient:梯度计算 2)quiver:以箭头形状绘制梯度。注意放大下面最右侧图可看到箭头,由于这里计算横竖两个方向的梯度,因此箭头方向都是水平或垂直的。 实例:仍采用上面的原始图像 ? 1 2 3 4 5 I = double(imread('coins.png')); =gradient(I); magnitudeI=sqrt(dx.^2+dy.^2); figure;imagesc(magnitudeI);colormap(gray);%梯度幅值 hold on;quiver(dx,dy);%叠加梯度方向 梯度幅值 梯度幅值+梯度方向 3 二阶导数 对于一维函数,其二阶导数 ,即 。它的差分函数为 (3.1) 3.1 普拉斯算子(laplacian operator)3.1.2 概念 拉普拉斯算子是n维欧式空间的一个二阶微分算子 。它定义为两个梯度向量算子的内积 (3.2) 其在二维空间上的公式为: (3.3) 对于1维离散情况,其二阶导数变为二阶差分 1)首先,其一阶差分为 2)因此,二阶差分为 3)因此, 1维拉普拉斯运算可以通过1维卷积核 实现 对于2维离散情况(图像),拉普拉斯算子是2个维上二阶差分的和(见式3.3),其公式为: (3.4) 上式对应的卷积核为 常用的拉普拉斯核有: 3.1.2 应用 拉普拉斯算子会突出像素值快速变化的区域,因此常用于边缘检测。 Matlab里有两个函数 1)del2 计算公式: , 2)fspecial:图像处理中一般利用Matlab函数fspecial h = fspecial('laplacian', alpha) returns a 3-by-3 filter approximating the shape of the two-dimensional Laplacian operator. The parameter alpha controls the shape of the Laplacian and must be in the range 0.0 to 1.0. The default value for alpha is 0.2.
个人分类: 图像处理|3235 次阅读|0 个评论
基于“负参数”理论的EMI 滤波器寄生参数的双重消除
max 2011-11-25 11:56
发表期刊: 电工技术学报,2011,26(10):181-187. 摘要: EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的有效器件,但分立元件的自有寄生参数对其高频段性能有重要影响。本文利用两个同侧耦合电感器等效出负电感和在电感器中心处连接电容器等效出负电容的方法,消除滤波器中的寄生电感和寄生电容。为有效控制二次寄生参数对消除效果的影响,设计了一种新型平面消除器和双线并绕串联结构的电感器,其中前者为上、下交错排列的PCB导线构成的圆形线圈,采用3D有限元法计算了两交错线圈的互感,为设计该类消除器提供了一种数值计算方法;后者通过高耦合度的线圈中间节点与地之间接一4倍于寄生电容的电容器,可有效消除电感器的一次及二次寄生电容。将此类具有消除器的元件应用于EMI共模滤波器,以此消除对应的寄生参数,实验表明滤波器的高频性能得到了明显改善。 欢迎阅读: 基于_负参数_理论的EMI滤波器寄生参数的双重消除.pdf
个人分类: 我的论文|3543 次阅读|0 个评论
Boxcar滤波器和极化Refined Lee滤波器的特性
热度 2 baixx87 2011-11-16 22:55
今天晚上看到了一篇论文,是关于Boxcar和 Refined Lee 滤波器对极化SAR图像滤波进度相关的文章。虽然和自己所做的方向不相关,下载后我还是顺带看了一下,顺便也了解一下这两种滤波器的特性,看看能不能解决自己在在滤波方面的难题。 以后可以考虑一下Refined Lee滤波器的应用。能用则用,不能用就参考嘛。 ******************** Boxcar滤波是一种在滑动窗口内取平均像素值的滤波方法。这个原理比较简单,也很容易实现。 Lee滤波建立的基础是基于乘性噪声模型。对于单通道的一个随机的像素强度值Y,可以看作是像素真值 X 和一个噪声 v 的乘积即 Y=X*v 。Lee滤波是基于窗口内统计特性的滤波方法。窗口内一个像素滤波后的估值可以看作是窗口内像素的均 值与该像素值的线性组合。 极化Refined Lee滤波是一种简化了参数估计的简便滤波方法,它首先探测出窗口的匀质区域和非匀质区域,然后把来自同质区域的像素的功率值作为滤波系数一的统计量, 最后对滤波窗口的像素按如下表达式对滤波窗口内的像素的功率进行估计。 由于自己没有推导公式,所以就先通过一个作者的具体应用结果来了解着两种滤波器的特性吧。 经过窗口为的Boxcar滤波的结果, 滤波后,对角线元素的噪声得到了一定程度的抑制,如公路的左侧的森林区域的噪声得到了明显的抑制, 但是地物边缘变的模糊,如公路中央的隔离栏;而且随着滤波窗口的扩大,噪声在得到更强抑制的同时,边缘变得更加模糊;另外非对角线元素的噪声未得到很好的抑制,即使扩大窗口也未能有效抑制。 对角线元素经不同滤波窗口的RefinedLee滤波后的图像,我们可以看到相干斑噪声在得到很好抑制的同时, 边缘特征也得到了较好的保持,如公路中央的隔离栏十分的清晰。 非对角线元素经过不同滤波窗口RefinedLee滤波后的结果, 随着滤波窗口的扩大,噪声得到了进一步的抑制,但同窗口比较,抑制效果没有对角线元素明显。总体说来, 在视觉效果上Refined Lee滤波器要好于Boxcar滤波器。 从目视效果上看Refined Lee滤波器要优于Boxcar滤波器,Refined Lee滤波器在滤除相干斑噪声的同时很好的保持了地物的边缘,Boxcar无法保持地物的边缘信息。 从提高分类精度的角度看,Boxcar滤波器要全面优于RefinedLee滤波器, 无论是从计算效率上还是提高分类精度上都是如此。 *********************************** Boxcar这个滤波器自己也已经编程实现过了,网上也有很多现成的程序。LEE滤波器自己还是头一次听说。先在这里做一个标记吧,以后自己用的时候在仔细看一下作者的原文吧。 参考链接: 1. http://epub.cnki.net/grid2008/detail.aspx?filename=YIXI201105012dbname=CJFDTEMP 2. http://www.pudn.com/downloads207/sourcecode/graph/texture_mapping/detail976171.html
个人分类: Learning NOTE|10290 次阅读|4 个评论
Matlab 设计滤波器的三种方法
huozhenhua 2011-11-9 15:56
1, 程序 理解傅利叶变换、窗函数、卷积等 个人感觉用C/C++比较好,从底层写起。当然Matlab也可以从底层写起,不过现成函数的诱惑比较大。 2. FDAtool: Filter Design and Analysis Tool commandfdatool UI界面 3. SPTtool
个人分类: Signals|2970 次阅读|0 个评论
[转载]Stata 12新功能:新增tsfilter 命令,时间序列滤波器
zhao1198 2011-10-29 21:41
Stata 12新功能:时间序列滤波器 http://forum.epiman.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=33245highlight= Stata 12增加了tsfilter 命令,可以将时间序列分为趋势和周期性成分。趋势成分可能包括确定性趋势或随机性趋势。固定的周期性成分是由在某一特定的周期里的随机性循环驱动的。 许多时间序列包含趋势,因此是非确定性的。将非固定性的世界序列逆合成统计模型很困难。一些研究者使用滤波器将趋势移走,分析滤波器留下的固定的成分。 tsfilter可以完成常用于该目的的the Baxter–King、Butterworth、Christiano–Fitzgerald 和Hodrick–Prescott 过滤器。 例如,我们有从1952年到2010年的每季度的GDP数据。 . webuse gdp2 (Federal Reserve Economic Data, St. Louis Fed) 复制代码 该数据有很强的趋势性。这是一个gdp_ln变量(不同时间GDP的对数)的图。 对该序列,我们将用Baxter–King band-pass 滤波器。 Band-pass 滤波器移去最底频数以下或最高频数以上的成分。下面,我们明确我们想移去少于6个月或超过32个月周期的频数。 . tsfilter bk gdp_bk = gdp_ln, minperiod(6) maxperiod(32) 复制代码 现 在我们已经包含过滤后序列的新变量gdp_bk 。要评价该滤波器是如何执行,我们用Stata的pergram命令计算和绘制过滤后序列的periodogram。我们将垂线设在最底频数和最高频数 (1/32 和1/6)。如果该过滤器没有正确地按照我们的要求执行, periodogram 将会是个低于最低频数和高于最高频数的横线。 虽然Baxter–King 滤波器表现可圈可点,或许Butterworth滤波器可以做的更好。Butterworth过滤器是个高通滤波器,意味着它仅移去低频数成分。高通滤波 器可用于制作带通过滤器,但这里我们将仅着眼于高通结果。Butterworth滤波器有个叫滤过器顺序的谐调参数。在下面的应用中,我们将滤过器的顺序 设为8。 . tsfilter bw gdp_bw = gdp_ln, order(8) maxperiod(32) 该过滤后序列的periodogram 结果是 periodogram暗示,相比较Baxter–King滤波器,Butterworth滤波器在移除低频数成分方面做的更好。 我们可以继续该分析。我们将使用Christiano–Fitzgerald 带通滤波器和Hodrick–Prescott 高通滤波器过滤该序列。Christiano–Fitzgerald 滤波器得到和Hodrick–Prescott 滤波器不相上下的结果。Hodrick–Prescott 滤波器对这些数据处理的并不好。 点击查看 时间序列分析新增功能的完整列表。 编译自 http://www.stata.com/stata12/time-series-filters/
个人分类: R&Rstudio|6642 次阅读|0 个评论
科研中体会人生
热度 3 学数学的苹果 2011-10-23 17:50
若算法简单,滤波器不能太长,效果不会太好; 若要求较高,滤波器需要一定的长度,但是要付出一定的代价。 -------- 轻轻的感叹,若追求平凡的人生,不需要太多的奋斗;反之,需要额外的努力再加一些副影响。反思我们的人生,真如这滤波,滤掉了噪声,也丢掉了部分信号。 ------- 若做不到“水到渠成”(感谢导师Peng给我和师兄的真言),即使追到了你想要的,同时丢掉了不应该丢掉的。 ------- 生活给了你一巴掌,记住不要哭泣,不要抱怨。擦干含泪,倔强的往前走。生活中除了这一巴掌,还有许多很美的东西,也许最美的风景就在前面。 -------- 一个人外表光鲜,不见得内心不苦闷;而我们往往羡慕外表,不会体会到别人的心痛。
2133 次阅读|5 个评论
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
热度 1 liyingxuan 2011-8-23 21:42
基于广义柯西分布估计理论的稀疏自适应滤波算法研究 61102123 自适应滤波器的稳态均方误差和跟踪性能研究 61171175 基于Renyi熵和相关熵的Alpha稳定分布信号处理新方法即应用研究 61172108 图像配准-分割技术中的离散空间非线性变形场拓扑控制研究 61101230
2477 次阅读|1 个评论
MEMS可变电容可调滤波器
coofish 2010-12-29 20:09
采用 MEMS 开关的可调滤波器所能调节的频率范围是离散的值,这限制了 MEMS开关 可调滤波器的使用范围。而采用 可变电容的MEMS可调滤波器 可以实现频率的连续调节。 MEMS可变电容可调滤波器的研究也逐渐成为MEMS滤波器的一个热点。Hong-Teuk Kim等人采用悬臂式MEMS可变电容实现了两个Ka波段的可调带通滤波器,可调范围分别是4.2%(26.6GHz)和2.5%(32GHz),通带插人损耗分别为4.9dB和3.8dB。Al-Ahmad. M等人提出的耦合微带上的LTCC(低温烧结陶瓷)带通滤波器,使用压电材料设计的MEMS可变电容,频率调节范围从1.1GHz-2.6GHz,插入损耗在2dB-4dB之间。 目前,国际上报道的MEMS可变电容可调滤波器的损耗一般比MEMS开关可调滤波器大,并且MEMS可变电容发展目前还不成熟。因此,要得到性能优越的连续可调滤波器,还得期待 MEMS技术 的进一步发展。
个人分类: 研究报告|3091 次阅读|0 个评论
12th电力电子学术年会论文
max 2010-8-26 11:02
2010年会8月20日-24日在哈尔滨召开,我们小组投稿3篇,全部采用,欢迎各位专家学者批评指正。三篇论文摘要如下: (1) EMI 滤波器分立元件自有寄生参数的消除技术: EMI 滤波器是抑制传导电磁干扰的有效器件,元件的自有寄生参数对其高频段性能有重要影响。本文利用等效负电感和负电容的方法,消除滤波器中的寄生电感和寄生电容。设计了一种新型平面 PCB 导线圆形线圈消除器和双线并绕串联电感器。将两类消除器应用于 EMI 共模滤波器,实验表明滤波器的高频性能得到了明显改善。 (2) 平面集成LC低通滤波器插入损耗特性的研究: 平面集成 LC 线圈实现了电感和电容的集成,通过适当的连接可以作为平面集成低通滤波器,而滤波器设计的技术指标是插入损耗,因此,通过建立高频模型来预测其插入损耗对于滤波器的设计具有重要意义。本文建立了平面 LC 线圈的高频模型,考虑了匝间寄生电容,磁芯的非线性及导体间的互感,利用节点电压法求解了当其连接成低通滤波器时的插入损耗。设计了三匝的集成 LC 线圈,测量其插入损耗,与理论值进行比较,验证了模型的准确性。通过该模型可以精确的预测其插入损耗,为滤波器设计提供了理论依据 。 (3) 平面EMI滤波器中集成LC元件的电磁建模: 为有效预估和研究平面 EMI 滤波器的高频性能,必须对其基本组成单元集成 LC 元件进行准确的建模。本文提出了基于传输线理论的电磁场分布参数模型,通过模量转换矩阵求解模型方程,得到集成 LC 元件端口电压电流的关系,给出模型参数的电磁场确定方法,并结合具体的边界条件,推导出集成 LC 元件在不同连接方式下的阻抗特性。以集成 LC 元件实现的低通滤波器为例,介绍了如何用电压增益法评定滤波效果。利用本文提出的建模方法,可以在设计阶段对产品进行预估,缩短其开发周期,提高 EMI 滤波器的性能和兼容性。 三篇论文
个人分类: 我的论文|3388 次阅读|0 个评论
DSP563xx程序设计中的奇怪现象
chrujun 2010-7-16 21:12
DSP563XX系列DSP是24位定点DSP,功耗低,特别适合对24位ADC输出的数据进行实时处理。 这几天在程序调试中出现了一个奇怪的现象:基于同样功能的代码对不同通道数据进行高通滤波时,发现部分通道数据被滤波了,其它通道的数据却像没有受到高通滤波器影响一样。仔细检查程序代码、变量定义,也没有发现什么问题。 最后怀疑DSP563XX内部存储器部分区域可能坏了,于是将X和Y储存区第一个变量从地址0移动到地址256。重新运行后,全部通道的数据都被滤波了。 这说明程序代码没有问题,可能是滤波器系数并不是上传的值。或是滤波器系数存储的位置出了问题,下一步需要分析DSP程序加载代码是不是有问题。 特别是在X存储区和Y存储区的各常量,是不是在上传过程中出了问题。
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滤波器与劳伦特多项式- -助记辞
metanb 2010-3-6 19:52
滤时不变脉冲响, 有限则变劳伦特。 长度减一得阶数, 实系交环带余除。 单项可逆玩整除, 长除自由不唯一。 二维矩阵劳伦环, 行列单项则可逆。 求逆倒转是单一。
个人分类: 教学研究|4014 次阅读|0 个评论
滤波器中微波滤波器的简单小结
williammilo 2010-2-5 21:41
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/滤波器中微波滤波器/ 1.微波滤波器用来 过滤或分离不同微波频率信号 的元件。微波滤波器分低通、高通、带通和带阻四种类型( 高通常用宽频带的带通滤波器 代替),它们的 结构、参数和设计方法因不同的工作频率、频带宽度、功率容量 等指标而有显著差别。 2.微波滤波器采用 分布参数电路,或集总与分布参数电路 相结合的电路,结构以 微波传输线、波导 为主体,也可以直接利用 金属谐振腔或介质谐振器 。 光学和准光学滤波器 的结构也可用于 毫米波频率 。 3.各种结构都可设计成 宽带或窄带的滤波器 。此外,滤波器的结构决定受 击穿强度、温升等限制的功率容量 , 只有金属波导结构才可能承受较高的功率 。 4.微波滤波器的技术指标包括 工作频率、频带宽度、带内衰减、带外衰减、时延特性 等 设计指标 ; 功率容量、温度稳定性、机械强度及稳定性 等 结构指标 。 5.微波滤波器的设计法有 近似综合法、准确综合法和计算机辅助设计等方法 。近似综合法是先根据预期的频率响应综合出低通原型,然后应用近似频率变换得出所需要的微波低通、高通、带通或带阻滤波器,再用适当的微波结构来实现。 频率变换 是指在 衰减相同的条件下低通原型的归一化频率与微波滤波器频率之间 的关系。 6.不同的滤波器特性和结构对应不同的近似变换式。用 近似综合法和准确综合法通常的设计都是在理想电路结构的假定下进行的 ,不易达到预定指标。借助计算机辅助设计可以 计入微波结构中的损耗和不连续性等非理想因素 的影响,并能利用 最优化方法设计出性能符合预定指标 的滤波器。
个人分类: 电子信息工程与计算机科学|3695 次阅读|0 个评论
滤波器中开关电容滤波器小结
williammilo 2010-2-5 21:15
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/滤波器中开关电容滤波器/ 1.开关电容滤波器是由MOS开关、 电容器和运算放大器构成 的一种 离散时间模拟滤波 器。开关电容滤波器广泛应用于通信系统的 脉冲编码调制 。在实际应用中它们通常做成 单片集成电路或与其他电路做在同一个芯片上 。通过外部端子的适当连接可获得不同的响应特性。某些单独的开关电容滤波器可作为通用滤波器应用。例如 自适应滤波、跟踪滤波、振动分析以及语言和音乐合成 等。但 运算放大器带宽、电路的寄生参数、开关与运算放大器的非理想特性以及MOS器件的噪声等 ,都会 直接影响 这类滤波器的性能。 2.开关电容滤波器的工作频率尚不高,其应用范围目前大多限于 音频频段 。设计开关电容滤波器的方法,大致可归结为两大类。 一类以模拟连续滤波器为基础 ,通过 一定的变换关系把连续系统的网络函数变换为对应的离散时间系统网络函数 ,以便 直接在离散时间域内精确设计 。这时可把网络函数分解为 低阶函数 ,然后用 开关电容电路模块通过级联或反馈结构 实现。另一类是以LC梯形滤波器为原型用 信号流图法或阻抗模拟法 以开关电容电路取代电路中的各支路或电阻、电感,元件之间有一一对应关系。 3.跳耦型开关电容滤波器是 有源滤波器跳耦电路 的实现,其是基于对无源LC梯形滤波器的模拟。这时跳耦电路的各支路分别对应于无源滤波器原型各支路,且其 导纳都是以积分函数形式 出现的。如果将跳耦电路各支路的积分函数用 差分输入的开关电容积分器 实现,并计入端接负载的影响,就可以得到和五阶LC低通滤波电路相对应的开关电容滤波器电路,而且仍然保持原型无源LC滤波器的 低灵敏度特性 。 4.电压反向开关型开关电容滤波器也是用LC滤波器为原型电路,但用 开关电容等效元件 替换模拟元件。电路工作时要求用“ 电压反向开关 ”控制电容网络中的电荷流动,使等效元件内部开关动作时元件所构成的环路中没有电荷流动。 5.开关电容滤波器中的开关是 周期工作 的,它的接通时间只占一个周期的一部分。如果几组开关轮流在一个周期内工作,就可构成 时间复用的开关电容滤波器 ,并可节省运算放大器,简化电路。改变时钟频率可改变电路参数,如 中心率、峰值增益、选择性 等,因此 可构成通用型多功能滤波器或可编程序开关电容滤波器 。 6. 开关电容滤波器可用NMOS或CMOS工艺制造 。制造技术关系到 分布电容、开关的通导电阻、放大器的带宽、电容器公差以及电压节点的泄漏电流 。按标准工艺制造,通常能够满足应用于音频范围的要求。运用某些改进的技术可以 扩展工作频段和进一步减小电容器公差 。
个人分类: 电子信息工程与计算机科学|4929 次阅读|0 个评论
滤波器中晶体滤波器简单小结
williammilo 2010-2-5 20:56
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/滤波器中晶体滤波器/ 1.晶体滤波器是用 晶体谐振器 组成的滤波器。晶体滤波器与LC谐振回路构成的滤波器相比,在 频率选择性、频率稳定性、过渡带陡度和插入损耗 等方面都优越得多,已广泛用于通信、导航、测量等电子设备。 2. 石英晶体谐振器 是最常用的晶体谐振器之一,它在滤波器中主要用作 窄带通滤波器 。 钽酸锂或铌酸锂晶体谐振器的耦合系数和频率常数较大 ,适于制做 高频宽带通滤波器 。其他压电材料因温 度稳定性较差 ,很少采用。 3.当作用于晶体谐振器的 电信号频率等于晶体的固有频率 时,电能通过晶体的 逆压电效应 在晶体中引起 机械谐振 产生 机械能 ;在输出端,正压电效应又将这种机械能转换为电信号。 4.因晶片不能做得很薄,石英晶体谐振器的 基波频率 只能达到30~35兆赫。工作频率较高的谐振器大多工作于泛音( 高于基频近奇次倍的振动 ),但泛音次数越高,串、并联谐振频率的间隔越小。后来发展起来的离子刻蚀技术能使晶体谐振器的基波频率接近500兆赫。但由于外接元件,特别是线圈问题,其泛音频率也只能做到600兆赫。 5.采用集成电路工艺制作的晶体滤波器,有 单片的、串联单片的和多片 的三种类型。单片晶体滤波器是由镀在AT切石英片上 若干对电极形成 的 耦合谐振器 组成。适当地设计 电极尺寸 、 谐振器间距 和 频率镀回率 ,就可以控制 弹性波在晶片中的传播 ,从而实现 滤波 功能。 6.串联单片晶体滤波器是由若干用电容耦合的单片晶体滤波器组成。其优点是利于 调整工作频率和抑制寄生频率 。多片晶体滤波器是由串联的耦合谐振器、并联的单谐振器和电容器组成。其特点是能 在靠近通频带的频率上形成若干衰减峰 ,有利于 抑制干扰和改善滤波性能 。集成式晶体滤波器体积小、可靠性高而且造价低。但其中心频率只有4.5~350兆赫,所以在 要求中心频率低 、 通频带宽的场合 尚不能取代分立式晶体滤波器。
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滤波器中有源滤波器的简单小结
williammilo 2010-2-5 10:14
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/滤波器中有源滤波器/ 1.有源滤波器含有有 源器件的各种滤波网络 。与利用电感器、电容器实现滤波功能的无源滤波器相比,有源滤波器可以省去体积庞大的电感元件,便于 小型化和集成化 ,适于实现 较低频率的滤波 。有源滤波器所使用的基本元件主要是电阻器、电容器、晶体管和运算放大器。有些有源滤波器还使用特殊的有源器件,如 电荷耦合器件 (CCD)、电流传送器 等。 2.有源和无源元件结合可构成多种用途的电路。在有源滤波器中常用的电路有 放大器、射极跟随器、倒相器、加法器和积分器 等,最常用的是阻抗变换器。 3.一般滤波器特性,可用两个复频率多项式的商的传递函数表示。传递函数可分解为若干二阶函数的乘积。每个二阶函数用有源电路实现,然后级联起来,即可实现 总的传递函数 。如果总传递函数是 奇阶 的,则可有一个一阶节或三阶节。二阶节传递函数形成为 分子中不同缺项情形可决定滤波性质 。 4. 级联结构 的有源滤波电路的灵敏度比各种 有源梯型模拟电路 为高,而无源双端终接电阻的梯型网络的灵敏度最低。用有源电路来摸拟无源元件,可以得到接近 无源网络的低灵敏度 。模拟的 基本方法有模拟电感和频变负阻 等。 5.高低灵敏度是新型滤波电路的研制方向。有源元件本身特性和集成技术使有源滤波器受到一定限制,如 频率限度、动态范围、信噪比、压摆率 等。此外, 调节难易,经济价值 等也是决定优劣的重要因素。有源滤波器的改进,一方面有赖于有源元件及集成技术的进展,一方面要求电路结构和设计的创新。 6.现代集成技术尚不能集成大值电容,集成高值电阻也有困难, 开关电容 能解决这一困难,为有源滤波器全集成化开辟了道路。
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基本电路中滤波器的简单小结
williammilo 2010-2-5 10:01
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/基本电路中滤波器/ 1.滤波器是能 选择、通过或抑制某频率范围信号的电路或器件 。由于许多电路和系统都要 区分不同频率的信号 ,滤波器被广泛地用在 通信、广播、雷达以及许多仪器和设备 中。 2.滤波器的应用频率范围极宽,有适用于 低到零点几赫的滤波器 ,也有 高到微波波段的滤波器 。根据滤波频率的中心频率和其他要求的不同,滤波器中采用各种谐振元件,电感、电容是最常用的谐振元件。对于工作于千赫~100兆赫、相对 带宽较窄且温度和时间稳定性要求高 的滤波器,常用 压电晶体 作为谐振元件。还有用 金属棍、盘作为谐振元件的机械滤波器 ,和把 晶体与机械滤波器原理合并而成声表面波 滤波器。 3.还有一种梳齿滤波器,它有许多按 一定频率间隔相间排列的通带和阻带 。电路理论的发展、新型元件的采用以及计算方法的改进,促进了滤波器自身的发展。微电子学的发展和计算机辅助设计的普及,将使滤波器更趋向 小型化、集成化和数字化 。
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EXCEL进行低通FIR滤波器设计
fqoo 2009-9-21 19:46
EXCEL FIR低通滤波器设计 103点 EXCEL设计文件
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