intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Tín hiệu và hệ thống: Lecture 13 – Trần Quang Việt

Chia sẻ: Lộ Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

Thêm vào BST
Báo xấu
40
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng “Tín hiệu và hệ thống – Chương 7: Đáp ứng tần số của hệ thống LTI và thiết kế bộ lọc tương tự (Lecture 13)” trình bày các nội dung: Đáp ứng tần số của hệ thống LTI- biểu đồ Bode, thiết kế bộ lọc tương tự. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Tín hiệu và hệ thống: Lecture 13 – Trần Quang Việt

  1. Ch-7: Đáp ứng tần số của hệ thống LTI và thiết kế bộ lọc tương tự Lecture-13 7.1. Đáp ứng tần số của hệ thống LTI: biểu đồ Bode 7.2. Thiết kế bộ lọc tương tự Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  2. 7.1. Đáp ứng tần số của hệ thống LTI: biểu đồ Bode 7.1.1. Đáp ứng tần số của hệ thống LTI 7.1.2. Biểu đồ Bode Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  3. 7.1.1. Đáp ứng tần số của hệ thống LTI  Đáp ứng của hệ thống LTI có hàm truyền H(s) với tín hiệu est f(t)=est y(t)=H(s)est , với H(s) là biến đổi Laplace của h(t)  Khi hệ thống ổn định và ROC chứa trục ảo thì ta có thể thay s bởi j để có được H(j )=H( )  Đáp ứng tần số, và ta có: f(t)=e jωt y(t)=H(jω)e jωt jωt Ví dụ: f(t)=cosωt y(t)= 12 H(jω)e jωt + 12 H( jω)e f(t)=cosωt y(t)=Re[H(jω)e jωt ] f(t)=cosωt y(t)=|H(jω)|cos ωt+ H(jω) Tổng quát: f(t)=cos(ωt+θ) y(t)=|H(jω)|cos ωt+θ+ H(jω) Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  4. 7.1.1. Đáp ứng tần số của hệ thống LTI  |H(j )| là tỷ số biên độ của ngỏ ra với ngỏ vào  độ lợi của hệ thống. Mặt khác |H(j )| có giá trị khác nhau ở các tần số khác nhau  đáp ứng biên độ của hệ thống  H(j ) là sai pha của ngỏ ra với ngỏ vào và H(j ) có giá trị khác nhau ở các tần số khác nhau  đáp ứng pha của hệ thống Việc vẽ đồ thị của đáp ứng tần số là cần thiết trong kỹ thuật!!! Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  5. 7.1.2. Biểu đồ Bode K(s+a1 )(s+a 2 )  Xét hệ thống với hàm truyền: H(s)= s(s+b1 )(s 2 +b 2s+b3 ) Ka1a 2 (s/a1 +1)(s/a 2 +1) H(s)= b1b3 s(s/b1 +1)(s 2 /b3 +b 2s/b3 +1) Ka1a 2 (jω/a1 +1)(jω/a 2 +1) H(jω)= b1b3 jω(jω/b1 +1)[ jω 2 /b3 +jω b 2 /b3 +1) Ka1a 2 |jω/a1 +1||jω/a 2 +1| |H(jω)|= b1b3 |jω||jω/b1 +1|| jω 2 /b3 +jω b 2 /b3 +1| 2 +j ωbb32 +1] jω H(jω)= (j +1)+ (j +1) ω a1 ω a2 jω (j +1) ω b1 [ b3 Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  6. 7.1.2. Biểu đồ Bode  Biểu diễn đáp ứng biên độ theo thang Logarit: 20log|H(jω)|=20log Kab1b1a32 +20log|j aω1 +1|+20log|j aω2 +1| 2 +j ωbb32 +1| jω 20log|jω| 20log|j +1| 20log| ω b1 b3 Thứ nguyên của đáp ứng biên độ theo thang Logarit là dB  Hằng số: Ka1a2/b1b2:  20log [Ka1a2/b1b2]: hằng, không dịch pha Pole: 20log|jω|= 20logω= 20u  Pole (hoặc zero) tại gốc: Zero: 20log|jω|=20logω=20u u=logω Pole: jω=-900 zero: jω=900 Cần biểu diễn trên thang tần số Logarit!!! Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  7. 7.1.2. Biểu đồ Bode Pole: 20log|jω|= 20logω= 20u  Pole (hoặc zero) tại gốc: Zero: 20log|jω|=20logω=20u u=logω 1 decade Zero 30 20 -20dB/decade 20log|H|,dB 10 0 -10 20dB/decade -20 Pole -30 0.01 0.1 1 10 100 (u=-2) (u=-1) (u=0) (u=1) (u=2) Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  8. 7.1.2. Biểu đồ Bode  Pole (hoặc zero) tại gốc: Pole: jω=-900 zero: jω=900 150 100 Phase, Degrees 90 Zero 50 0 -50 -90 -100 Pole -150 0.01 0.1 1 10 100 (u=-2) (u=-1) (u=0) (u=1) (u=2) Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  9. 7.1.2. Biểu đồ Bode  Pole (hoặc zero) bậc 1: Pole: -20log|1+ jωa |; zero: 20log|1+ jωa | 18 12 20dB/decade 20log|H|,dB 6 0 -6 1dB 3dB -20dB/decade -12 1dB -18 0.01a 0.1a a 10a 100a 0 -0.5 Error, dB -1 -1.5 -2 -2.5 -3 0.1a 0.2a 0.5a a 2a 5a 10a Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  10. 7.1.2. Biểu đồ Bode  Pole (hoặc zero) bậc 1: Pole: (1+ jωa ); zero: (1+ jωa ) 135 90 Phase, Degrees 450/decade 45 0 -450/decade -45 -90 -135 0.01a 0.1a a 10a 100a 6 Eroor, Degrees 4 2 0 -2 -4 -6 0.01a 0.05a 0.1a a 10a 100a Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  11. 7.1.2. Biểu đồ Bode 2  Pole (hoặc zero) bậc 2: -20log|1+j2ζ ω ωn + jω ωn | 20 0.1 10 0.2 20log|H|,dB 0.3 -40dB/decade 0.5 -10 0.707 1 -20 -30 -40 n n n n n n n 0.1 10 0.2 Error, dB 0.3 5 0.5 0 0.707 -5 1 Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  12. 7.1.2. Biểu đồ Bode 2  Pole (hoặc zero) bậc 2: [1+j2ζ ω ωn + jω ωn ] 0 0.1 -30 0.2 0.5 0.3 Phase, Degrees -60 0.707 -90 1 -120 -150 -180 0.1 n 0.2 0.5 n 2 n 5 n n n n Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  13. 7.1.2. Biểu đồ Bode 20s(s+100)  Ví dụ 1: H(s)= (s+2)(s+10) Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  14. 7.1.2. Biểu đồ Bode 20s(s+100)  Ví dụ 1: H(s)= (s+2)(s+10) Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  15. 7.1.2. Biểu đồ Bode 10(s+100)  Ví dụ 2: H(s)= (s 2 +2s+100) Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  16. 7.1.2. Biểu đồ Bode 10(s+100)  Ví dụ 2: H(s)= (s 2 +2s+100) Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  17. 7.2. Thiết kế bộ lọc tương tự 7.2.1. Bộ lọc thực tế và các yêu cầu thiết kế 7.2.2. Sự phụ thuộc của đáp ứng tần số theo poles và zeros Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  18. 7.2.1. Bộ lọc thực tế và các yêu cầu thiết kế |H(j )| |H(j )| 1 1 Gp Gp Lowpass Highpass filter filter Gs Gs 0 p s 0 s p Passband Stopband Stopband Passband |H(j )| |H(j )| 1 1 Gp Gp Bandstop Bandpass filter filter Gs Gs 0 s1 p1 p2 s2 0 p1 s1 s2 p2 Stopband Passband Stopband Passband Stopband Passband Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  19. 7.2.2. Sự phụ thuộc của đáp ứng tần số theo poles và zeros  Xét hệ thống với hàm truyền H(s): P(s) (s-z1 )(s-z1 )...(s-z n ) H(s)= =b n Q(s) (s-λ1 )(s-λ1 )...(s-λ n ) Khảo sát đáp ứng tần số  s=j : Im z1 r1 j r1r2 ...rn |H(jω)|=b n d1 d1d 2 ...d n r1 d2 z2 0 Re H(jω)= 1 + 2 +...+ n -θ1 -θ 2 -...-θ n Signals & Systems – FEEE, HCMUT
  20. 7.2.2. Sự phụ thuộc của đáp ứng tần số theo poles và zeros  Tăng độ lợi bằng một pole: Im |H(j )| H(j ) j Re 0 -j Signals & Systems – FEEE, HCMUT
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2