Je\u017celi masz czyst\u0105 fal\u0119 sinusoidaln\u0105 o cz\u0119stotliwo\u015bci 50 kHz, mo\u017cesz j\u0105 dok\u0142adnie odtworzy\u0107, pr\u00f3bkuj\u0105c j\u0105 z cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 przekraczaj\u0105c\u0105 100 tysi\u0119cy pr\u00f3bek\/sekund\u0119. Czasami sygna\u0142owi 50 kHz mog\u0105 towarzyszy\u0107 sk\u0142adowe harmoniczne i szumy, wi\u0119c zrekonstruowany sygna\u0142 mo\u017ce zawiera\u0107 aliasy ze wzgl\u0119du na przechwycenie szum\u00f3w i fa\u0142szywych sygna\u0142\u00f3w przy szybko\u015bci pr\u00f3bkowania zbyt wolnej, aby wystarczy\u0142a do dok\u0142adnej rekonstrukcji. Aliasy pojawiaj\u0105 si\u0119 jako sygna\u0142y w zakresie cz\u0119stotliwo\u015bci, kt\u00f3rego nie ma w oryginalnym sygnale, b\u0119d\u0105cym przedmiotem zainteresowania.<\/p>\n

Aby unikn\u0105\u0107 alias\u00f3w, projektanci cz\u0119sto umieszczaj\u0105 filtr antyaliasowy mi\u0119dzy \u017ar\u00f3d\u0142em sygna\u0142u i konwerterem analogowo-cyfrowym (ADC). Dolnoprzepustowy filtr antyaliasowy przepuszcza cz\u0119stotliwo\u015bci poni\u017cej kra\u0144cowej warto\u015bci fc i os\u0142abia cz\u0119stotliwo\u015bci powy\u017cej niej. Zgodnie z przyj\u0119t\u0105 konwencj\u0105, in\u017cynierowie opisuj\u0105 fc jako cz\u0119stotliwo\u015b\u0107, przy kt\u00f3rej filtr daje -3dB os\u0142abienie.<\/p>\n

Dwunastobitowy ADC zapewnia rozdzielczo\u015b\u0107 rz\u0119du 1 cz\u0119\u015bci na 4096 lub 1 cz\u0119\u015bci na 8192 dla rozdzielczo\u015bci 1\/2-LSB (dolnej wst\u0119gi bocznej). Tutaj b\u0119d\u0119 zak\u0142ada\u0142 t\u0119 drug\u0105, lepsz\u0105 rozdzielczo\u015b\u0107. Filtr dolnoprzepustowy musi wi\u0119c os\u0142abia\u0107 niepo\u017c\u0105dane sygna\u0142y do warto\u015bci poni\u017cej -80 dB. Czterobiegunowy filtr Butterwortha osi\u0105ga os\u0142abienie -80dB przy stosunku f\/fc = 10, to znaczy dla dziesi\u0119ciokrotnej warto\u015bci cz\u0119stotliwo\u015bci progowej ? fc. Dla rozpatrywanego sygna\u0142u o cz\u0119stotliwo\u015bci 50 kHz (fc) filtr ten zabezpiecza dwunastobitowy ADC przed ?widzeniem? sygna\u0142\u00f3w powy\u017cej 500 kHz ? czyli cz\u0119stotliwo\u015bci Nyquista. W rezultacie dwunastobitowy ADC musi pr\u00f3bkowa\u0107 cz\u0119\u015bciej ni\u017c podw\u00f3jna warto\u015b\u0107 tej cz\u0119stotliwo\u015bci, czyli powy\u017cej 1 megapr\u00f3bki na sekund\u0119, aby w\u0142a\u015bciwie przechwyci\u0107 i przedstawi\u0107 sygna\u0142 o cz\u0119stotliwo\u015bci 50 kHz. Nawet gdy pr\u00f3bkujesz z szybko\u015bci\u0105 1 megapr\u00f3bki na sekund\u0119, system zapewnia jedynie szeroko\u015b\u0107 wst\u0119gi 50 kHz.<\/p>\n

W celu polepszenia szeroko\u015bci wst\u0119gi nale\u017cy u\u017cy\u0107 ?lepszego? filtra, takiego jak o\u015bmiobiegunowy, dolnoprzepustowy filtr Butterwortha. Ten filtr zapewnia szybsze odci\u0119cie cz\u0119stotliwo\u015bci powy\u017cej fc. Nast\u0119pnie nale\u017cy u\u017cy\u0107 wykresu cz\u0119stotliwo\u015b\u0107-odpowied\u017a dla filtra o\u015bmiobiegunowego w celu zlokalizowania stosunku cz\u0119stotliwo\u015bci (f\/fc) dla dwunastobitowego ADC (-80 dB). Stosunek f\/fc przy -80 dB jest r\u00f3wny 3,25, a wi\u0119c mo\u017cesz obliczy\u0107 fc = 500 kHz\/3,25, czyli 154 kHz. Ta warto\u015b\u0107 okre\u015bla trzykrotne polepszenie szeroko\u015bci pasma dla ADC.<\/p>\n<\/p>\n

<\/em> <\/p>\n

Podzi\u0119kowania nale\u017c\u0105 si\u0119 Gregory?emu<\/p>\n

Andersonowi, prezesowi Frequency Devices,<\/p>\n

za dostarczone przejrzyste wyja\u015bnienia charakterystyk<\/p>\n

filtr\u00f3w, szybko\u015bci pr\u00f3bkowania, a tak\u017ce za dostarczenie<\/p>\n

danych dotycz\u0105cych filtr\u00f3w.<\/em><\/p>\n<\/p>\n

Autor: Jon Titus<\/i><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Wi\u0119kszo\u015b\u0107 in\u017cynier\u00f3w s\u0142ysza\u0142a o twierdzeniu Nyquista, a niekt\u00f3rzy b\u0142\u0119dnie s\u0105dz\u0105, \u017ce cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pr\u00f3bkowania musi by\u0107 ponad dwukrotnie wy\u017csza ni\u017c cz\u0119stotliwo\u015b\u0107, b\u0119d\u0105ca obiektem badania. W rzeczywisto\u015bci musz\u0105 oni pobiera\u0107 pr\u00f3bk\u0119 z cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 ponad dwukrotnie wi\u0119ksz\u0105 ni\u017c cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 jakiegokolwiek mierzalnego sk\u0142adnika cz\u0119stotliwo\u015bci w ich sygnale.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_mi_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[],"tags":[157],"class_list":["post-2181","post","type-post","status-publish","format-standard","tag-igus"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2181","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2181"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2181\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2181"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2181"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2181"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}