توضیحات
از اولین مورد از انواع فیلتر ها و نحوه ی طراحی فیلترها ، طراحی فیلتر پایین گذر در متلب را به صورت کامل باهم مرور کردیم ؛ و فهمیدیم که فیلتر پایین گذر فرکانسهای پایین تر از فرکانس معین را با تضعیف خیلی کمی از خود عبور می دهد و برای فرکانس های بالاتر از آن مانند یک مقاومت بزرگ عمل می کند. اما برخلاف فیلتر پایین گذر ، فیلتر بالا گذر از عبور فرکانس های کمتر از فرکانس معینی جلوگیری میکند. پس در این پست به بررسی طراحی فیلتر بالا گذر در متلب و نحوه ی رسم نمودار فیلتر بالا گذر در متلب به همراه مثال عددی در نرم افزار متلب برای فیلتر بالا گذر می پردازیم.
خرید PDF این نوشتار:
۱,۵۰۰ تومانافزودن به سبد خرید
قدم اول در طراحی فیلتر بالا گذر در متلب : تعریف فیلتر بالا گذر :
فیلتری بالا گذر محسوب می شود که ناحیه عبور سیگنال ها از آن فیلتر ، در فرکانس های بالا بوده و نواحی قطع سیگنال ها برای آن فیلتر در فرکانس های پایین باشد .
به زبان ساده تر یعنی فیلتری بالا گذر محسوب می شود که فرکانس های بالا را عبور داده و فرکانس های پایین را عبور ندهد ؛ یعنی درست برخلاف تعریفی که برای فیلتر پایین گذر داشتیم .
فیلتر بالا گذر از عبور فرکانس های کمتر از فرکانس معینی جلوگیری میکند.
* فرکانس معین در واقع همان فرکانس قطع می باشد .
خرید PDF این نوشتار:
۱,۵۰۰ تومانافزودن به سبد خرید
قدم دوم در طراحی فیلتر بالا گذر در متلب : محاسبه اندازه و فاز فیلتر بالا گذر :
مدار آنالوگ RC زیر :
نمایشگر یک فیلتر آنالوگ بالا گذر می باشد .
*در مدار آنالوگ فیلتر بالا گذر ،(که در بالا تصویرش موجود می باشد )، به محل قرار گیری مقاومت و خازن موجود در مدار دقت کنید ، اگر با مدار RC فیلتر پایین گذر این مدار فیلتر بالا گذر را مقایسه نمایید ، مشاهده می کنید که عکس یکدیگر هستند و در واقع فیلتر پایین گذر برای فرکانس های بالا به عنوان یک مقاومت بزرگ عمل می نماید .
برای اینکه بتوانیم فیلتر بالا گذر را برای این مدار آنالوگ طراحی کنیم ، باید در ابتدا مقدار [pmath size=17]V_out[/pmath] را با مقادیر امپدانسی (یعنی برحسب فازور ها ) به صورت زیر در نظر بگیریم :
پس ولتاژ خروجی مدار آنالوگ نسبت به ولتاژ ورودی ، به صورت بالا محاسبه شد ، سپس به محاسبه ی نسبت ولتاژ خروجی به ولتاژ ورودی (در واقع محاسبه ی تابع تبدیل بر حسب فازور ) این مدار آنالوگ می پردازیم ؛ داریم :
حال با استفاده از مقدار به دست آمده در بالا (از نسبت ولتاژ خروجی به ولتاژ ورودی ) و خاصیت جمع در اعداد مختلط ، اندازه برای این فیلتر آنالوگ بالا گذر به صورت زیر به دست می آید :
و مقدار فاز برای این فیلتر آنالوگ بالا گذر به صورت زیر می باشد :
خرید PDF این نوشتار:
۱,۵۰۰ تومانافزودن به سبد خرید
قدم نهایی : طراحی فیلتر بالا گذر در متلب و رسم نمودار فیلتر بالا گذر در متلب :
پس از اینکه با نحوه ی محاسبه ی اندازه و فاز یک فیلتر آنالوگ بالا گذر به صورت ریاضی آشنا شدیم ، حال نحوه ی محاسبه ی اندازه و فاز فیلتر بالا گذر در نرم افزار متلب را با هم به ساده ترین روش مرور می کنیم . اندازه و فاز دو ویژگی مهم و اساسی در رسم نمودار فیلتر بالا گذر در متلب نیز محسوب می شوند .
نحوه ی محاسبه ی اندازه فیلتر بالا گذر آنالوگ در متلب و رسم نمودار فیلتر بالا گذر در متلب برای اندازه :
در مرحله ی اول یک بازه ی زمانی دلخواهی را در نرم افزار متلب به صورت زیر می نویسیم :
1 2 |
مقدار RC را به طور دلخواه و برابر با ۱ در نظر می گیریم :
1 2 |
اکنون فرمول اندازه را در نرم افزار متلب به صورت زیر کد نویسی می کنیم :
پس از کد نویسی مراحل بالا ، می خواهیم نمودار اندازه برای فیلتر بالا گذر را با محور های مشخص بر حسب w و G ، نرم افزار برایمان نمایش دهد ، پس به صورت زیر می نویسیم :
1 2 3 4 5 6 |
کد کامل نرم افزار متلب جهت رسم اندازه برای فیلتر آنالوگ بالا گذر به صورت زیر نوشته می شود :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
و در صورت اجرای کد در نرم افزار متلب ، نمودار فیلتر بالا گذر برای اندازه به صورت زیر نمایش داده خواهد شد :
خرید PDF این نوشتار:
۱,۵۰۰ تومانافزودن به سبد خرید
نحوه ی محاسبه ی فاز فیلتر بالا گذر آنالوگ در متلب و رسم نمودار فیلتر بالا گذر در متلب برای فاز :
در مرحله ی اول یک بازه ی زمانی دلخواهی را در نرم افزار متلب به صورت زیر می نویسیم :
1 2 |
مقدار RC را به طور دلخواه و برابر با ۱ در نظر می گیریم :
1 2 |
اکنون فرمول فاز را در نرم افزار متلب به صورت زیر کد نویسی می کنیم :
پس از کد نویسی مراحل بالا ، می خواهیم نمودار فاز برای فیلتر بالا گذر را با محور های مشخص بر حسب w و G ، نرم افزار برایمان نمایش دهد ، پس به صورت زیر می نویسیم :
1 2 3 4 5 6 |
کد کامل نرم افزار متلب جهت رسم فاز برای فیلتر آنالوگ بالا گذر به صورت زیر نوشته می شود :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
و در صورت اجرای کد در نرم افزار متلب ، نمودار فاز برای فیلتر بالا گذر آنالوگ به صورت زیر نمایش داده خواهد شد :
خرید PDF این نوشتار:
۱,۵۰۰ تومانافزودن به سبد خرید
در این پست به بررسی طراحی فیلتر بالا گذر در متلب و رسم نمودار فیلتر بالا گذر در متلب به همراه مثالی عددی و نمودار های مربوطه پرداختیم . همچنین در پست های قبلی سایت در مورد طراحی فیلتر پایین گذر در متلب مروری را باهم داشتیم .
در پست های آینده سایت باهم مروری کامل و پیشرفته بر فیلتر های میان گذر و میان نگذر در متلب و رسم نمودار فیلترهای میانگذر و میان نگذر در نرم افزار متلب و فیلتر های دیجیتال با پاسخ ضربه های بی نهایت و محدود خواهیم داشت .
نقد و بررسیها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.