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[电路/定理] 低通滤波器性能差

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 楼主| yangxf1217 发表于 2022-8-5 10:49 | 显示全部楼层 |阅读模式


这个2个低通滤波器都是为了滤除50Hz交流信号，后边是接adc采样。实际测试当交直流混合信号中的50Hz交流信号幅度变化的时候，adc采样的直流电压就会飘的很厉害。

请教，有没有性能更好的滤波电路设计。

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yangxf1217
@zyj9490 ：不懂的太多了，我先学习下一下去吧  发表于 2022-8-26 15:15
zyj9490
@yangxf1217 ：波特图看明白吗？  发表于 2022-8-10 08:14
yangxf1217
@zyj9490 ：好的，谢谢，这个理论关系是啥呢，我这个设定的有点高了确实。按照另外一个网友的办法，增加了电阻值初步测试效果会好点。  发表于 2022-8-9 15:03
yangxf1217
@zyj9490 ：有效信号就是直流信号。几阶和有效带宽之间有啥关系呢。  发表于 2022-8-9 15:01
zyj9490
@yangxf1217 ：不考虑负载效应，要达到40DB的对50HZ的降低，低通带宽最大设定在5HZ以内。这是二阶低通。  发表于 2022-8-9 14:31
zyj9490
@yangxf1217 ：需要知道有效信号带宽，才能确定需要几阶低通滤波。  发表于 2022-8-9 14:24
zyj9490
@yangxf1217 ：只降了功率值，幅度平方的一半，也就是幅度的0.707倍，就是3DB降低。如你这样的电路，二个一阶电路组成二阶只能按12DB/倍频降低率降低。从15.9HZ开始降低，到50HZ，才降低13.2DB，折算成降低比是1.93分之一。  发表于 2022-8-9 14:23
yangxf1217
@zyj9490 ：理论我只知道f=1/2PiRC 降低多少分贝是什么意思，全部消除不行吗，我现在加了3个低通滤波器了，按照上边公式算都是几Hz十几Hz  发表于 2022-8-8 13:28
zyj9490
@yangxf1217 ：50HZ要降低多少分贝，再选择什么架构，几阶低通即可。  发表于 2022-8-8 13:20
yangxf1217
@王栋春 ：啥没明白，就是滤除交直流混合信号中的交流成分，目前的低通滤波器滤除不干净  发表于 2022-8-8 10:25
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 楼主| yangxf1217 发表于 2022-8-5 10:50 | 显示全部楼层
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叶春勇 发表于 2022-8-5 11:39 | 显示全部楼层
从你的表达来看，好像关心的是直流信号
50hz，可以低通和陷波。
这种频率真正合适的还是数字信号处理。
把单片机采集的数据发上来，我们帮你分析下。
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 楼主| yangxf1217 发表于 2022-8-5 11:50 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2022-8-5 11:39
从你的表达来看，好像关心的是直流信号
50hz，可以低通和陷波。
这种频率真正合适的还是数字信号处理。

是的，要看直流分量的值，50Hz是我测试用的也可能是其它几十或者上百Hz的交流。数据我整理下发。
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zyj9490 发表于 2022-8-5 12:42 | 显示全部楼层
用有源低通
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xmar 发表于 2022-8-5 13:50 | 显示全部楼层
还是看看50Hz干扰是如何引入的。有的放矢，针对具体情况解决问题更好。
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yangxf1217
自己加的，没法从源头取消，只能滤除  发表于 2022-8-5 15:57
一周一天班 发表于 2022-8-5 15:06 | 显示全部楼层
你这低通截至带宽7Hz左右，需要直流的话建议截至到0.5HZ.需要电阻都改为13k
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yangxf1217
好的，我试试  发表于 2022-8-5 15:58
coody 发表于 2022-8-5 15:14 | 显示全部楼层
ADC采样按20ms的倍数，求平均。比如，使用10KHz的速率采样200ms，求平均，50Hz干扰就会被抵消得差不多了。
当然，使用高阶的数字滤波（比如8阶低通或8阶带阻（也叫陷波））也是不错的。
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yangxf1217
也有不是50HZ的叠加交流信号  发表于 2022-8-5 15:59
 楼主| yangxf1217 发表于 2022-8-5 15:55 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2022-8-5 11:39
从你的表达来看，好像关心的是直流信号
50hz，可以低通和陷波。
这种频率真正合适的还是数字信号处理。

最上边那个是交流，开始是0.6V，后边是6V；
下边那几条都是直流，两种情况下直流的采样情况对比明显。

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 楼主| yangxf1217 发表于 2022-8-5 15:56 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2022-8-5 12:42
用有源低通

有源低通会好些是吗？我找找。
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xch 发表于 2022-8-5 16:09 | 显示全部楼层
yangxf1217 发表于 2022-8-5 15:55
最上边那个是交流，开始是0.6V，后边是6V；
下边那几条都是直流，两种情况下直流的采样情况对比明显。
...

你这干扰不小。滤波器衰减才20db ，差不多衰减50HZ 十倍，叠加信号后有没有超过ADC 的输入动态范围？
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xch 发表于 2022-8-5 16:33 | 显示全部楼层
用定时器触发ADC 方法，设置100Hz 采样速率，用最近两次ADC 作为ADC结果输出，可以强烈抑制50HZ 干扰。前提是干扰加信号没超出ADC 输入的动态范围。
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xch
@yangxf1217 ：高频靠RC 滤波器可以滤除不少。如果需要靠数字滤波，则ADC采样频率必须大于等于干扰频率两倍  发表于 2022-8-8 10:43
yangxf1217
50Hz以上的也要滤除。  发表于 2022-8-8 10:30
gxs64 发表于 2022-8-5 20:50 | 显示全部楼层
直接fir or iir or fft
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gxs64 发表于 2022-8-5 20:57 | 显示全部楼层
不能上传图片？？
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叶春勇 发表于 2022-8-6 08:59 | 显示全部楼层
yangxf1217 发表于 2022-8-5 15:55
最上边那个是交流，开始是0.6V，后边是6V；
下边那几条都是直流，两种情况下直流的采样情况对比明显。
...

你这是啥负载，是电机吗，感觉像突然电压被拉低一样。
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yangxf1217
电阻分压，然后进入运放放大，然后进入adc  发表于 2022-8-8 10:31
gxs64 发表于 2022-8-6 15:22 | 显示全部楼层
fir IIR FFT

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gxs64
@yangxf1217 ：这个简单些，效果还可以  发表于 2022-8-8 12:11
yangxf1217
不会玩，太高级了。我就想整个简单的硬件电路滤波  发表于 2022-8-8 10:33
 楼主| yangxf1217 发表于 2022-8-8 10:28 | 显示全部楼层
xch 发表于 2022-8-5 16:09
你这干扰不小。滤波器衰减才20db ，差不多衰减50HZ 十倍，叠加信号后有没有超过ADC 的输入动态范围？
...

请问，滤波器衰减20db是怎么算出来的，衰减50Hz10被意思是6V的交流滤波后变成0.6V吗？
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 楼主| yangxf1217 发表于 2022-8-8 10:29 | 显示全部楼层
xch 发表于 2022-8-5 16:09
你这干扰不小。滤波器衰减才20db ，差不多衰减50HZ 十倍，叠加信号后有没有超过ADC 的输入动态范围？
...

范围是没有超的
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xch 发表于 2022-8-8 10:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 xch 于 2022-8-8 10:41 编辑
yangxf1217 发表于 2022-8-8 10:28
请问，滤波器衰减20db是怎么算出来的，衰减50Hz10被意思是6V的交流滤波后变成0.6V吗？ ...

我没算，计算机算的。50HZ电压衰减10倍左右。
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xch 发表于 2022-8-8 11:04 | 显示全部楼层

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yangxf1217
这是啥软件，原理是什么呢  发表于 2022-8-8 11:16
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