1 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΦΙΛΤΡΑ

2 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΕΙΔΗ ΦΙΛΤΡΩΝ

1. Βαθυπερατό φίλτρο - Low Pass (LP) Filter

2. Υψιπερατό φίλτρο - High Pass (HP) Filter

3. Ζωνοπερατό φίλτρο - Band Pass (BP) Filter

4. Ζωνοφρακτικό φίλτρο – Band Reject (BR) Filter

3 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΦΙΛΤΡΟΥ

Απόκριση συχνότητας ή συνάρτηση μεταφοράς:

o Απόκριση πλάτους ή μέτρο κέρδους τάσης:o Απόκριση φάσης:

( ) ( )( ) | ( )|( )

j H f out

in

V fH f H f eV f

∠= ⋅ =

| ( )|H f( )H f∠

Συχνότητα αποκοπής (cut-off) | ( )| Ζώνη διέλευσης

Ζώνη αποκοπής

cfH f

→

4 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΙΔΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

cLP

c

1 f f| (f)|=

0 f > fH

≤

cHP

c

1 f f| (f)|=

0 f < fH

≥

L

BR H

1 f < f| (f)|= 1 f > f

0 αλλούH

LΗBP

1 f f f| (f)|=

0 αλλούH

≤ ≤

5 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

6 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

Decibel (dB)

10

10

έρδος ισχύος (dB) = 10log

έρδος τάσης (dB) = 20log

out

in

out

in

PP

VV

Κ

Κ

10έρδος τάσης (dB)φίλτρου = | ( )|(dB) 20log (| ( )|)H f H fΚ =

7 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΖΩΝΟΠΕΡΑΤΟ ΦΙΛΤΡΟ

2 22 2 max

3dB

max3dB

3dB max

| | | ( )|| ( )| =2 2

| | | ( )|| ( )|=2 2

| ( )|(dB)=| |(dB) 3dB

r

r

H H fP V H f

H H fH f

H f H

⇒ =

⇔ = ⇔

⇔ −

• Εύρος ζώνης ημίσεως ισχύος (3dB): Β3dB

• Συχνότητα συντονισμού ή κεντρική

συχνότητα:

• Συχνότητες ημίσεως ισχύος (3dB): ,

8 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΦΙΛΤΡΟΥ

Q=B

r r

H L

f ff f

=−

Q 0.1 φίλτρο ευρείας ζώνης (λιγότερο επιλεκτικό) Q > 0.1 φίλτρο στενής ζώνης (περισσότερο επιλεκτικό)

< →→

Ποιο είναι πιο επιλεκτικό;

9 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΖΩΝΟΠΕΡΑΤΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ (1/4)

- Offset null

Inverting Input

Non-inverting Input

- Vcc

NC

+ Vcc

Output

+ Offset null

1

2

3

4

8

7

6

5

Ολοκληρωμένο 741

10 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΖΩΝΟΠΕΡΑΤΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ (2/4)

0

ang2 2

ang

00

2 1 2 1 3

0 1 2ang

2 1 2

2 20

1 1 2

G B( )( ) , όπου ( ) B

1 1 1 1Κεντρική συχνότητα 2 2

2Γωνιακό εύρος ζώνης B 2 BQ

Κέρδος κεντρικής συχνότητας ( ) G( )

out

in

sV sH s s jV s s s

fR C C R R

f C CR C C

R CH fR C C

ωω

ωπ π

ππ

− ⋅ ⋅= = =

+ ⋅ +

= = +

+= = =

= =+

2 12 1 3 2 2 2

ang 0 1 21 2

G 12Q 10 , ,

B 2 4 1100

R RR R RC f R R C

C C C nFπ

= = → = = = −= = =

11 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΖΩΝΟΠΕΡΑΤΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ (3/4)

⇓

12 Εισαγωγή στις ΤηλεπικοινωνίεςΕργαστήριο Κινητών Ραδιοεπικοινωνιών, ΣΗΜΜΥ ΕΜΠ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΖΩΝΟΠΕΡΑΤΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ (4/4)

T=1msDuty cycle=25%

T=1ms