Einleitung
Filter sind Schaltungen oder Geräte, bei denen die Ausgangsverstärkung und -phase als Funktion der Eingangsfrequenz variieren. Diese Frequenzempfindlichkeit macht sie nützlich, um unerwünschte Elemente eines Signals zu entfernen oder eine gewisse frequenzabhängige Verzerrung innerhalb des Signals zu kompensieren. Die Option Digital Filter Package 2 (DFP2) von Teledyne LeCroy für Oszilloskope bietet eine Auswahl mehrerer Standardfilter (unendliche Impulsantwort oder endliche Impulsantwort), darunter Tiefpass-, Hochpass-, Bandpass- oder Bandstoppfilter oder ein benutzerdefiniertes, kundenspezifisches Digitalfilter Filterkonfiguration. Diese können bei der Analyse und Messung von Wellenformen angewendet werden, wie in den folgenden Beispielen veranschaulicht.
Die erste zu zeigende Klasse von Anwendungen ist die Entfernung unerwünschter spektraler Komponenten eines Signals. Abbildung 1 zeigt ein Beispiel einer Wellenform, die aus einer 4-MHz-Rechteckwelle kombiniert mit einer unerwünschten 5-MHz-Sinuskomponente besteht.
Die Zeitbereichsansicht dieses Signals ist in Kurve C1 und Zoom-Kurve Z1 gezeigt, und das Frequenzspektrum ist in Kurve F1 gezeigt. Durch Anwendung eines Bandsperrfilters mit Bandgrenzen von 4.5 und 5.5 MHz wird die unerwünschte 5-MHz-Komponente gedämpft und die 4-MHz-Rechteckwelle ist am gefilterten Ausgang sichtbar (Spur F2 und Zoom Z2). Das Spektrum des Filterausgangs (Spur F3) zeigt die Reduzierung der 5-MHz-Komponente.
Abbildung 2 zeigt, wie ein Hochpassfilter verwendet wird, um eine 60-Hz-Aufnahme aus einem pulsbreitenmodulierten 63-kHz-Signal zu eliminieren. Der Hochpassfilter ist so eingestellt, dass er Signale unter 200 Hz dämpft, wodurch das 60-Hz-Signal entfernt wird.
Wenn das erfasste Signal eine geformte Basislinie hat, wie in Abbildung 3 gezeigt, ist es möglich, einen Tiefpassfilter zu verwenden, um die Basislinie zu trennen und sie dann von der erfassten Wellenform zu subtrahieren. In diesem Beispiel wird ein Tiefpassfilter (Spur F2) verwendet, um die Basislinie zu extrahieren, die dann von dem erfassten Signal (C1) in Spur F3 subtrahiert wird.
Das letzte unserer spektralen Trennungsbeispiele, Abbildung 4, zeigt die Verwendung eines Tiefpassfilters in einer Detektorsimulation. Die Modulation aus einem amplitudenmodulierten Signal wird durch Spitzendetektion und -filterung extrahiert. Die Absolutwertfunktion führt eine Vollwellenspitzenerkennung durch und die Option DFP 2 bietet die notwendige Tiefpassfilterung, um den Restträger aus der erkannten Wellenform zu entfernen.
Diese Beispiele vermitteln einen Eindruck davon, wie die DFP2-Filter angewendet werden können, um Ihre Analyse zu unterstützen.
