Строительные системы

Окончание таблицы 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
В-128-60	0,043	0,180	0,090	0,008	0,038	0,019				35,8	11,3	3,58	2,17	1,44	1,11
Ч-128-60	0,040	0,166	0,083	0,003	0,038	0,019				36,1	11,4	3,61	2,18	1,45	1,11
В-128-80	0,036	0,166	0,083	0,007	0,038	0,019				35,7	11,3	3,57	2,17	1,45	1,11
Ч-128-80	0,036	0,166	0,083	0,003	0,038	0,019				35,8	11,3	3,58	2,18	1,45	1,11
В-128-100	0,034	0,166	0,083	0,007	0,038	0,019				35,3	11,2	3,53	2,16	1,44	1,11
Ч-128-100	0,034	0,166	0,083	0,003	0,038	0,019				35,2	11,1	3,52	2,16	1,44	1,11
В-256-60	0,295	1,816	0,454	0,220	1,432	0,358	0,010	0,128	0,032	33,8	10,7	3,38	2,07	1,41	1,10
Ч-256-60	0,164	1,228	0,307	0,014	0,36	0,090	0,001	0,076	0,019	34,5	10,9	3,45	2,08	1,42	1,10
В-256-80	0,219	1,432	0,358	0,126	0,896	0,224	0,045	0,332	0,083	34,1	10,8	3,41	2,07	1,42	1,10
Ч-256-80	0,131	1	0,250	0,012	0,308	0,077	0,001	0,076	0,019	34,8	11,0	3,48	2,10	1,42	1,10
В-256-100	0,156	1,076	0,269	0,054	0,408	0,102	0,013	0,104	0,026	34,5	10,9	3,45	2,09	1,42	1,10
Ч-256-100	0,110	0,744	0,186	0,008	0,204	0,051	0,001	0,052	0,013	35,1	11,1	3,51	2,12	1,43	1,11
В-512-60	0,570	5,784	0,723	0,516	5,424	0,678	0,035	0,616	0,077	32,6	10,3	3,26	2,02	1,40	1,10
Ч-512-60	0,191	2,768	0,346	0,014	0,72	0,090	0,001	0,152	0,019	33,2	10,5	3,32	2,04	1,40	1,10
В-512-80	0,514	5,424	0,678	0,439	4,864	0,608	0,407	4,608	0,576	32,8	10,4	3,28	2,02	1,40	1,10
Ч-512-80	0,186	2,712	0,339	0,014	0,72	0,090	0,001	0,152	0,019	33,3	10,5	3,33	2,04	1,41	1,10
В-512-100	0,465	5,072	0,634	0,376	4,352	0,544	0,328	3,944	0,493	32,9	10,4	3,29	2,03	1,40	1,10
Ч-512-100	0,186	2,712	0,339	0,013	0,664	0,083	0,001	0,152	0,019	33,5	10,6	3,35	2,05	1,41	1,10
Примечания: БТ-n, БС-n, ЧБ0,1-п, ЧБ0,5-п - ПХ n-го порядка Баттерворта, Бесселя и Чебышева с неравномерностью АЧХ в полосе пропускания 0,1 и 0,5 дБ соответственно; В-m-d, Ч-m-d - m-точечные КИХ-ЦФНЧ, синтезированные соответственно методами взвешивания и частотной выборки, с применением ВФ Кайзера-Бесселя с уровнем АЧХ в полосе заграждения минус d децибел.

2.Из числа ПХ, удовлетворяющих условиям (8) - (10), в свою очередь, выбираются ПХ, в максимальной степени соответствующие критерию (4).

3.Для выбранных ПХ на основе приведенных в таблице 1 значений fn / fc рассчитываются частоты среза, по следующему выражению:

fcp = fB (fn/ fc) 1.

4.Если среди выбранных имеются ПХ КИХ-ЦФНЧ, для них выявляются ПХ АЭФНЧ, удовлетворяющие следующим требованиям:

fnA > fB,(11)

tyA + ty - МАКС ,(12)

где fnA - верхняя граница полосы пропускания АЭФНЧ с неравномерностью АЧХ

2-N;

tyA - время установления АЭФНЧ с погрешностью 2-N. При этом в таблице 2 представлены данные для расчета параметров АЭФНЧ с ПХ предпочтительных типов [4] при известной частоте среза ЦФНЧ, fci, и принятом выше соотношении между ней и частотой дискретизации, равном 1/64.

Таблица 2

Частотно-временные параметры предпочтительных типов АЭФНЧ при fcii, равной

1/64 частоты дискретизации

Тип ПХ	Частотно-временные параметры, соответствующие разрядности АЦП
	8 бит			12 бит			16 бит
	fnA /fcil	tyA. fcil	fcA /.fcil	fnA /.fcil	tyA. fcii	fcA /.fcii	fnA /.fcii	tyA. fcii	fcA /.fcii
БТ-1	0,011	7,131	0,128	1,4* *10-4	171,9	0,008	2,2* *10-6	3750	4,9* *10-4
БТ-2	0,589	0,570	1,997	0,070	3,714	0,493	0,009	20,22	0,122
БТ-4	4,326	0,272	7,981	1,517	0,822	3,981	0,531	2,209	1,978
БТ-6	8,429	0,259	12,69	4,198	0,616	7,974	2,093	1,289	5,037
БС-2	0,173	0,545	1,158	0,010	3,214	0,288	0,001	17,13	0,070
БС-4	0,589	0,170	2,522	0,070	0,497	1,248	0,008	1,330	0,627
БС-6	0,800	0,123	2,746	0,122	0,317	1,702	0,018	0,628	1,082
Примечание: fcA - частота среза АЭФНЧ.

5. Для выбранных ПХ АФНЧ сопоставляются затраты на их реализацию собственно в аналоговом виде и в цифровой форме, в виде БИХ-ЦФНЧ в комбинации с АЭФНЧ, удовлетворяющими условиям (11) и (12). По результатам сопоставления принимается решение о предпочтительной форме реализации указанных ПХ. Следует

отметить, что в настоящее время ряд фирм выпускает специализированные интегральные микросхемы аналоговых фильтров (см., например, [5, 6]). Их применение позволяет с умеренными аппаратурными затратами реализовывать АФНЧ и АЭФНЧ с порядками от 2-го до 8-го.

6.Оцениваются аппаратурные затраты, необходимые для реализации выбранных ПХ АФНЧ или, соответственно, ЦФНЧ в комбинации с АЭФНЧ, и выбирается вариант, наиболее приемлемый в конкретном рассматриваемом случае по совокупности частотно-временных параметров, коэффициентов подавления шумов и аппаратурных затрат.

7.В соответствии со стандартными методиками [1 - 3, 6, 7] синтезируются схемы АФНЧ или, соответственно, рассчитываются коэффициенты ЦФНЧ и синтезируются схемы АЭФНЧ.

Предложенная методика выбора ПХ ФНЧ позволяет разработчику КССИ, при умеренных затратах времени, выявить типы ПХ, в максимальной степени соответствующие назначению КССИ и требованиям условий на проектирование. Она была успешно применена при разработке ряда КССИ научно- и учебно-исследовательского назначения на кафедре «Проектирование и технология электронных вычислительных систем» ОрелГТУ.

Литература

1.Steven W. Smith. The Scientist and Engineers Guide to Digital Signal Processing. - California Technical Publishing, 1999.

2.Mixed-Signal and DSP Design Techniques. / W. Kester and others. - Analog Devices Inc., 2000.

3.Гутников В.С. Фильтрация измерительных сигналов. - Л.: Энергоатомиздат,

1990.

4.Тютякин А. В. К выбору передаточных характеристик антиэлайзинговых фильтров Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2005. №5. С. 20 - 22.

5.Analog Filters. http: www.maxim-ic.com/Filters.cfm.

6.Application Notes and Tutorials: Filters (Analog). http: www.maxim-ic.com/an prodline2.cfm/prodline/6.

7.Designers Tutorials. Filter Circuits (Analog). http: www.maxim-ic.com/tarticle/article.cfm#4.

[стр.Начало] [стр.1] [стр.2]