Ich muss ein einfaches Tiefpassfilter für eine Datenerfassungsschaltung implementieren (unter Verwendung eines dehnungsleitenden Gewebes als Widerstandssensor). Verschiedene Quellen haben empfohlen, die Filterdesign-Software am besten zu verwenden.
Ich habe noch kein Filterdesign-Tool (Taschenrechner) gefunden, das mir gefällt. Die Online-Dateien, die ich gefunden habe, waren fehlerhaft / widerlich. Die beste Lösung wäre eine mit einer schönen GUI, die mit Mac OS X funktioniert. Alternativ könnte eine Unix / Linux-Lösung funktionieren. Windows ist für mich ein No-Go.
Ich habe diese Liste gefunden: http://www.circuitsage.com/filter.html
BEARBEITEN: Ich verwende dieses webbasierte derzeit , speziell für aktive Filter (die für Sensoren besser geeignet sind, da sie bei niedrigen Frequenzen stabiler sind).
Antworten:
MATLAB ist ein ziemlich guter Ausgangspunkt für die Filtersimulation und das Design. Es gibt eine Toolbox für das Filterdesign, die sehr nützlich ist. Es ist jedoch mit Kosten verbunden.
Für Sensoranwendungen sind Butterworth- Filter im Allgemeinen besser, da sie ein maximales flaches Durchlassband aufweisen (auf Kosten der Phasenantwort und des Abrollens). Das bedeutet, dass Ihre Signalamplitude im gesamten Frequenzbereich flach ist.
Vermeiden Sie die Implementierung eines aktiven Filters für die Sallen-Key- Topologie. Es ist sehr schwierig, alle Komponenten aufeinander abzustimmen und eine gute Genauigkeit zu gewährleisten Monte-Carlo-Simulation auf einer Sallen-Key-Schaltung durchzuführen, um ein besseres Verständnis zu erhalten.
Geschaltete Kondensatorfilter eignen sich gut für steiles Abrollen und sind in Butterworth-Filtern erhältlich. Diese benötigen vor und nach ihnen einen einzelnen Pol, um ein Aliasing aufgrund des Taktsignals der Umschaltung zu entfernen, das zwischen 50 und 100 Mal höher ist als Ihr Grenzwert.
Alternativ können Sie ein einfaches einpoliges RC-Filter (aktiv oder passiv) verwenden und in einen ADC mit höherer Geschwindigkeit einspeisen. Anschließend können Sie die digitale Signalverarbeitung auf einer eingebetteten Plattform oder einem PC verwenden, um Dezimierung und Analyse durchzuführen. Dies verschiebt Kosten und Komplexität von analogen Komponenten zu Software- und Verarbeitungsanforderungen.
Am wichtigsten ist, dass Sie die Nyquist-Kriterien einhalten und mindestens die doppelte Frequenz abtasten. In der Praxis bedeutet dies, dass Sie mit der vier- bis zehnfachen höchsten Frequenz abtasten, damit der Filter deutlich unter Ihrem ADC-Auflösungsniveau abfällt mit der Nyquist-Rate.
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Probieren Sie Scilab aus , es verfügt über FIR- und IIR-Filterdesign- und Simulationsfunktionen. Es ist kostenlos! Es gibt Linux- und MAC-Versionen.
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Kommt darauf an, was Sie unter "einfachem Tiefpassfilter" verstehen und was die Software tun muss. Wenn Sie nur die Frequenz von -3 dB für einen LC-Filter wünschen:
Google Calculator
Wolfram Alpha
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Analog Devices verfügt über einen Filterassistenten:
http://www.analog.com/de/amplifiers-and-comparators/products/dt-adisim-design-sim-tool/Filter_Wizard/resources/fca.html
Es entwirft aktive Filter für Sallen Key, Multiple Feedback, State Variable und Biquad. Die Dämpfung eines Tiefpassfilters beträgt etwa 12 dB pro Oktave pro Stufe 2. Ordnung (Puffer zwischen Stufen).
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