Bài giảng Tín hiệu và hệ thống - Chương 7: Đáp ứng tần số của hệ thống LTI và thiết kế bộ lọc tương tự - Bài 13 - Trần Quang Việt

Ch-7: áp ng tn sca hthng LTI và thit kblc tưꢉng tꢊ  
Lecture-13  
7.1. áp ng tn sca hthng LTI: biu ꢌꢍ Bode  
7.2. Thit kblc tưꢉng tꢊ  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.1. áp ng tn sca hthng LTI: biu ꢌꢍ Bode  
7.1.1. áp ng tn sca hthng LTI  
7.1.2. Biu ꢇꢈ Bode  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
1
7.1.1. áp ng tn sca hthng LTI  
áp ng ca hthng LTI có hàm truyn H(s) vi tín hiu est  
st , vi H(s) là bin ꢇꢋi Laplace ca h(t)  
f(t)=est y(t)=H(s)e  
Khi hthng n ꢇꢌnh và ROC cha trc o thì ta có ththay s bi  
jω ꢇꢆ ꢇưꢐc H(jω)=H(ω) áp ng tn s, và ta có:  
f(t)=ejt y(t)=H(j)ejt  
Ví d: f(t)=cost y(t)= 12 H(j)ejt + 12 H( j)ejt  
f(t)=cost y(t)=Re[H(j)ejt ]  
f(t)=cost y(t)=|H(j)|cos t+H(j)  
[
]
Tng quát:  
f(t)=cos(t+) y(t)=|H(j)|cos t++H(j)  
[
]
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.1.1. áp ng tn sca hthng LTI  
|H(jω)| là tsbiên ꢇꢕ ca ngra vi ngvào ꢇꢕ li ca hꢅ  
thng. Mt khác |H(jω)| có giá trkhác nhau các tn skhác  
nhau áp ng biên ꢇꢕ ca hthng  
H(jω) là sai pha ca ngra vi ngvào và H(jω) có giá trkhác  
nhau các tn skhác nhau áp ng pha ca hthng  
Vic vꢎ ꢌꢍ thca áp ng tn slà cn thit trong kthut!!!  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
2
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
K(s+a1)(s+a2 )  
s(s+b1)(s2 +b2s+b3 )  
Xét hthng vi hàm truyn:  
H(s)=  
Ka1a2  
(s/a1+1)(s/a2 +1)  
H(s)=  
b1b3 s(s/b1+1)(s2/b3 +b2s/b3 +1)  
Ka1a2  
b1b3  
(j/a1+1)(j/a2 +1)  
H(j)=  
2
j(j/b +1)[ j/b +jb /b +1)  
(
)
(
)
1
3
2
3
Ka1a2  
b1b3  
|j/a1 +1||j/a2 +1|  
|H(j)|=  
2
|j||j/b +1|| j/b +jb /b +1|  
(
)
(
)
1
3
2
3
2
jꢑ  
)
H(j)=(ja+1)+(ja+1) − ∠j− ∠(j b+1) − ∠[ ( +jb +1]  
2
b3  
b3  
1
2
1
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
Biu din áp ng biên ꢇꢕ theo thang Logarit:  
20log|H(j)|=20log Ka a +20log|ja+1|+20log|ja+1|  
1
2
b1b3  
1
2
2
jꢑ  
20log|j|20log|j b+1|20log|( +jb +1|  
)
2
b3  
b3  
1
Thnguyên ca áp ng biên ꢇꢕ theo thang Logarit là dB  
Hng s: Ka1a2/b1b2: 20log [Ka1a2/b1b2]: hng, không dch pha  
Pole:20log|j|= 20log= 20u  
Pole (hoc zero) ti gc:  
Zero: 20log|j|=20log=20u  
u=logꢑ  
Pole: ∠ − j=-900  
zero: j=900  
Cn biu din trên thang tn sLogarit!!!  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
3
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
Pole:20log|j|= 20log= 20u  
Zero: 20log|j|=20log=20u  
u=logꢑ  
Pole (hoc zero) ti gc:  
Zero  
ꢥꢛꢜꢣꢤꢦꢣꢧꢨꢩꢣꢧ  
ω
Pole  
& Systems Quang VieEE, HCMUT ester: 02/1
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
Pole: ∠ − j=-900  
zero: j=900  
Pole (hoc zero) ti gc:  
Zero  
Pole  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
4
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
Pole (hoc zero) bc 1: Pole: -20log|1+ j|; zero: 20log|1+ j|  
a
a
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
Pole (hoc zero) bc 1: Pole: − ∠(1+ j); zero: (1+ j)  
a
a
Signl & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT Semester: 02/-11  
5
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
2
jꢑ  
Pole (hoc zero) bc 2:  
-20log|1+j2+  
|
( )  
n  
n  
ζ
= 0.1  
= 0.2  
= 0.3  
= 0.5  
ζ
ζ
ζ
ζ
= 0.707  
ζ
=1  
ζ
= 0.1  
= 0.2  
= 0.3  
= 0.5  
ζ
ζ
ζ
ζ
= 0.707  
ζ
=1  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
2
jꢑ  
n  
Pole (hoc zero) bc 2: [1+j2+  
]
( )  
n  
ζ
= 0.1  
ꢥꢷꢜ  
ꢥꢸꢜ  
ζ
ζ
= 0.2  
= 0.3  
ζ
= 0.5  
ζ
= 0.707  
ꢥꢹꢜ  
ζ
=1  
ꢥꢴꢛꢜ  
ꢥꢴꢶꢜ  
ꢥꢴꢺꢜ  
ꢜꢳꢴ  
ꢜꢳꢛ  
ꢜꢳꢶ  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
6
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
20s(s+100)  
(s+2)(s+10)  
H(s)=  
Ví d1:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
20s(s+100)  
(s+2)(s+10)  
H(s)=  
Ví d1:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
Ví d2:  
10(s+100)  
(s2 +2s+100)  
H(s)=  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.1.2. Biu ꢌꢍ Bode  
Ví d2:  
10(s+100)  
(s2 +2s+100)  
H(s)=  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
8
7.2. Thit kblc tưꢉng tꢊ  
7.2.1. Blc thc tvà các yêu cu thit kꢓ  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.2.1. Blc thc tvà các yêu cu thit kꢆ  
ꢠꢡꢽꢾ ꢿꢠ  
ꢠꢡꢽꢾ ꢿꢠ  
ꣁ  
ꣁ  
Lowpass  
filter  
Highpass  
filter  
ꢬ  
ꢬ  
ꣃ꣄ꢞꣁꣂꢩꢵꢣ  
ꢪꢩꢬꢬꣂꢩꢵꢣ  
ꢪꢩꢬꢬꣂꢩꢵꢣ  
ꢠꢡꢽꢾ ꢿꢠ  
ꣃ꣄ꢞꣁꣂꢩꢵꢣ  
ꢠꢡꢽꢾ ꢿꢠ  
ꣁ  
ꣁ  
Bandstop  
filter  
Bandpass  
filter  
ꢬ  
ꢬ  
ꢬꢛ  
ꢬꢴ  
ꣁꢴ  
ꢬꢛ  
ꣁꢛ  
ꣁꢛ  
ꢬꢴ  
ꣁꢴ  
ꢪꢩꢬꢬꣂꢩꢵꢣ  
ꣃ꣄ꢞꣁꣂꢩꢵꢣ  
ꢪꢩꢬꢬꣂꢩꢵꢣ  
ꣃ꣄ꢞꣁꣂꢩꢵꢣ  
ꢪꢩꢬꢬꣂꢩꢵꢣ  
ꣃ꣄ꢞꣁꣂꢩꢵꢣ  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
9
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Xét hthng vi hàm truyn H(s):  
P(s)  
Q(s)  
(s-z1)(s-z1)...(s-zn )  
H(s)=  
=bn  
(s-1)(s-1)...(s-n )  
Kho sát áp ng tn ss=jω:  
꣆꣇  
ꢴ  
r r ...rn  
ꢴ  
1 2  
|H(j)|=bn  
ꢴ  
d1d2 ...dn  
ꢴ  
ꢛ  
꣈ꢧ  
H(j)=φ +φ2 +...+φn  
ꢛ  
1
-1-2-...-n  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Tng ꢇꢕ li bng mt pole:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
10  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Tng ꢇꢕ li bng mt pole:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Tng ꢇꢕ li bng mt pole:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
11  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Tng ꢇꢕ li bng mt pole:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Tng ꢇꢕ li bng mt pole:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
12  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Gim ꢇꢕ li bng mt zero:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Gim ꢇꢕ li bng mt zero:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
13  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Gim ꢇꢕ li bng mt zero:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Gim ꢇꢕ li bng mt zero:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
14  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Gim ꢇꢕ li bng mt zero:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Blc thông thp:  
Butterworth  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
15  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Blc thông cao:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Blc thông dãi:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
16  
7.2.2. Sphthuc ca áp ng tn stheo poles và zeros  
Blc chn dãi:  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11  
17  
pdf 17 trang Thùy Anh 29/04/2022 4360
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Tín hiệu và hệ thống - Chương 7: Đáp ứng tần số của hệ thống LTI và thiết kế bộ lọc tương tự - Bài 13 - Trần Quang Việt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_tin_hieu_va_he_thong_chuong_7_dap_ung_tan_so_cua_h.pdf