陷波器设计

news2024/11/25 19:33:39

中心频率 f c H z f_c \rm Hz fcHz
3dB陷波器带宽 f b H z f_b \rm Hz fbHz
陷波器深度 d d d 倍,即 20 log ⁡ ( d ) d B 20\log(d) \rm dB 20log(d)dB


B = 2 π f b ω n = 2 π f c \begin{aligned} B &=2\pi f_b \\ \omega_n &= 2\pi f_c \end{aligned} Bωn=2πfb=2πfc

定义

ξ 1 = 1 − 1 + B 2 ω n 2 4 d 2 − 2 ξ 2 = d ξ 1 \begin{aligned} \xi_1 &= \sqrt{\frac{1 - \sqrt{1+\frac{B^2}{\omega_n^2}}}{4d^2 -2}} \\ \xi_2 &= d \xi_1 \end{aligned} ξ1ξ2=4d2211+ωn2B2 =dξ1

则传递函数为
G ( s ) = s 2 + 2 ξ 2 ω n s + ω n 2 s 2 + 2 ξ 1 ω n s + ω n 2 G(s) = \frac{s^2+2\xi_2 \omega_n s+\omega_n^2}{s^2+2\xi_1 \omega_n s+\omega_n^2} G(s)=s2+2ξ1ωns+ωn2s2+2ξ2ωns+ωn2

fwb = 10; % 3dB截至频率 Hz
fc = 100; % 中心频率 Hz

B = 2*pi*fwb;
Wn = 2*pi*fc;
depth = 0.1;

k1 = sqrt((1-sqrt(1+B^2/Wn^2)) / (4*depth^2-2));
k2 = depth * k1;


num = [1, 2*k2*Wn, Wn^2];
den = [1, 2*k1*Wn, Wn^2];

G = tf(num,den);

figure(1)
bode(G, 10*2*pi:0.01:1000*2*pi);
grid on;

figure(2);
[mag,phase,wout] = bode(G, 10*2*pi:0.01:1000*2*pi);
semilogx(wout/(2*pi), 20*log10(squeeze(mag)));
grid on;
xlabel('频率(Hz)')
ylabel('幅度(dB)')

——完——

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