PDF چگونه می توانیم فیلتر بالا گذر در متلب طراحی کنیم؟

۱,۵۰۰ تومان

شناسه محصول: hpfpdf دسته:

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 :

مدار RC فیلتر بالا گذر

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 :

طراحی فیلتر بالا گذر در متلب

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 :

نسبت خروجی به ورودی ولتاژ فیلتر بالا گذر

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 :

اندازه فیلتر بالا گذر

و مقدار فاز برای این فیلتر آنالوگ بالا گذر به صورت زیر می باشد :

 

فاز فیلتر بالا گذر

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
clc
w=0:0.02:100;

مقدار RC را به طور دلخواه و برابر با ۱ در نظر می گیریم :

1
2
clc
RC=1

اکنون فرمول اندازه را در نرم افزار متلب به صورت زیر کد نویسی می کنیم :

1
2
clc
magGjw=1./sqrt(1+1./(w.*RC).^2);

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
clc
semilogx(w,magGjw);
xlabel('Frequency in rad/sec log scale');
ylabel('Magnitude of Vout/Vin');
title('Magnitude Characteristics of RC High Pass Filter');
grid

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
clc
w=0:0.02:100;
RC=1;
magGjw=1./sqrt(1+1./(w.*RC).^2);
semilogx(w,magGjw);
xlabel('Frequency in rad/sec log scale');
ylabel('Magnitude of Vout/Vin');
title('Magnitude Characteristics of RC High Pass Filter');
grid

و در صورت اجرای کد در نرم افزار متلب ، نمودار فیلتر بالا گذر برای اندازه به صورت زیر نمایش داده خواهد شد :‌

طراحی فیلتر بالا گذر در متلب

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
clc
w=0:0.02:10;

مقدار RC را به طور دلخواه و برابر با ۱ در نظر می گیریم :

1
2
clc
RC=1;

اکنون فرمول فاز را در نرم افزار متلب به صورت زیر کد نویسی می کنیم :

1
2
clc
phaseGjw=atan(1./(w.*RC)).*180./pi;

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
clc
semilogx(w,phaseGjw);
xlabel('Frequency in rad/sec log scale');
ylabel('Phase of Vout/Vin degrees');
title('Phase Characteristics of RC High Pass Filter');
grid

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
clc
w=0:0.02:10;
RC=1;
phaseGjw=atan(1./(w.*RC)).*180./pi;
semilogx(w,phaseGjw);
xlabel('Frequency in rad/sec log scale');
ylabel('Phase of Vout/Vin degrees');
title('Phase Characteristics of RC High Pass Filter');
grid

و در صورت اجرای کد در نرم افزار متلب ، نمودار فاز برای فیلتر بالا گذر آنالوگ به صورت زیر نمایش داده خواهد شد :‌

رسم نمودار فیلتر بالا گذر در متلب

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 .

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “PDF چگونه می توانیم فیلتر بالا گذر در متلب طراحی کنیم؟”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

اطلاعات فروشنده