Вопрос по ГВЗ фильтра Опции

[_Anatoliy]

С аналоговой техникой я связан слабо, но хочется прояснить для себя вопрос - как интерпретировать ГВЗ. Имею ли я право под ГВЗ понимать время прохождения сигнала от входа к выходу фильтра? Если да - тогда возникает вопрос озвученный в пристёжке(там и картинки и вычисления и вопрос).

Картинки занимают много места, озвучу вопрос ещё и здесь.

Эти характеристики сняты с реального аналогового полосового фильтра 1100…1600МГц.

На частоте 1180МГц ГВЗ = 5,5 нс, а фазовый сдвиг = -90 градусов.
На частоте 1200МГц ГВЗ = 3,9 нс, а фазовый сдвиг = -112 градусов.

Таким образом, разность ГВЗ при отстройке на 20 МГц составит
5,5 – 3,9 = 1,6 нс = 1600 пс

А разность фаз при отстройке на 20 МГц составит
-90 – (-112) = 22 градуса

Период частоты 1200 МГц составит 1/1200 = 833 пс

Таким образом на интервале 1600пс умещаются почти два периода частоты 1200 МГц (если точно то 1600/833*360 = 691 градус), а разность фаз при этом составляет всего 22 градуса. Почему такая разница? Считаю неправильно? Как правильно? И почему фаза на графике изменяется монотонно на этом интервале частот?

Прикрепленные файлы

 ___.doc ( 7.92 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 27

 

[VNS]

...Имею ли я право под ГВЗ понимать время прохождения сигнала от входа к выходу фильтра? Если да - тогда возникает вопрос озвученный в пристёжке(там и картинки и вычисления и вопрос).

Схема электрическая эквивалентная и комплексный коэффициент передачи фильтра помогут получить ответы на заданные ТС вопросы.

[_Anatoliy]

Схема электрическая эквивалентная и комплексный коэффициент передачи фильтра помогут получить ответы на заданные ТС вопросы.

Спасибо за развёрнутый ответ. Я подумал что кто-то УЖЕ знает как объяснить ситуацию.
А зная себя как великого путаника, в математических выкладках я наделаю столько ошибок что лучше бы я этого не делал.

[VNS]

Спасибо за развёрнутый ответ. Я подумал что кто-то УЖЕ знает как объяснить ситуацию.

Такие фильтры, возможно, стандартные по топологии. По рисунку печатной платы в справочнике по фильтрам определяется комплексный коэффициент передачи, теоретический...

[_Anatoliy]

Такие фильтры, возможно, стандартные по топологии. По рисунку печатной платы в справочнике по фильтрам определяется комплексный коэффициент передачи, теоретический...

Зачем? Я конечно извиняюсь, но скажите - Вам вопросы понятны? Мне важно понять физику процесса, так сказать качественные свойства, а не количественные. Фазы не сходятся потому что не учли то-то и то-то. Что я не учёл? Арифметика вроде простая... С другой стороны ГВЗ это производная ФЧХ по частоте, как это учесть?

[тау]

Таким образом на интервале 1600пс умещаются почти два периода частоты 1200 МГц (если точно то 1600/833*360 = 691 градус), а разность фаз при этом составляет всего 22 градуса. Почему такая разница? Считаю неправильно? Как правильно? И почему фаза на графике изменяется монотонно на этом интервале частот?

для фильтров сигнала считается кошерно фэншуйно когда ГВЗ в полосе пропускания меняется незначительно. Для этого достаточно чтобы dФ(F)/dF (производная фазы по частоте) было постоянно (константа) , это кстати и есть формальное определение ГВЗ с единицей размерности = времени ( хххсекунды)/ Потому и "фаза на графике изменяется монотонно"

Имею ли я право под ГВЗ понимать время прохождения сигнала от входа к выходу фильтра?

для огибающей узкополосного сигнала - ответ положительный

[_Anatoliy]

для фильтров сигнала считается кошерно фэншуйно когда ГВЗ в полосе пропускания меняется незначительно. Для этого достаточно чтобы dФ(F)/dF (производная фазы по частоте) было постоянно (константа) , это кстати и есть формальное определение ГВЗ с единицей размерности = времени ( хххсекунды)/ Потому и "фаза на графике изменяется монотонно"

Не ну с размерностями понятно - dФ(F)/dF = 1/Гц = Сек, но вопрос не в этом...

для огибающей узкополосного сигнала - ответ положительный

Сигнал узкополосный - просто синус. А если положительный то где у меня ошибка в арифметике? Почему нельзя пользоваться таким правилом - задержка по времени на 1/8 периода даст сдвиг по фазе 45 градусов, на 1/4 периода даст сдвиг по фазе 90 градусов и т.д? Т.е. сдвиг по фазе линейно(по модулю 2pi) зависит от задержки? Но это противоречит понятию производной.

[prig]

... Но это противоречит понятию производной.

Ну, у Вас тут уже другая производная, и Вы её до кучи свалили.

А вообще, Вы с какой-то странной стороны к вопросу подходите.
Строго говоря, есть АЧХ/ФЧХ, и есть формальный параметр (производная ФЧХ по частоте), отражающий искажения сигнала сложной формы (т.е., сигнала со сложным спектром) из-за фазового сдвига. Собственно, чем этот параметр и интересен.

И это чуть ли не первое, что начинают объяснять в соответствующем вузовском курсе. Просто полистайте учебник по линейным цепям, и всё встанет на место.

[_Vova]

Почему нельзя пользоваться таким правилом - задержка по времени на 1/8 периода даст сдвиг по фазе 45 градусов, на 1/4 периода даст сдвиг по фазе 90 градусов и т.д? Т.е. сдвиг по фазе линейно(по модулю 2pi) зависит от задержки?

если ФЧХ нелинейна, то ее производная (ГЗ) не будет постоянной величиной

[Proffessor]

Это всего-навсего крутизна наклона ФЧХ: ГВЗ= dФ/df, с физическим смыслом не сложилось, но имеет размерность времени, поэтому назвали так. Хорошо, если в пределах полосы пропускания фильтра ГВЗ постоянная величина, тогда все компоненты спектра проходящего сигнала имеют одинаковую задержку по времени и все гут. А вот когда ГВЗ имеет частотную зависимость, искажается модуляционная огибающая функция сложного сигнала. Поэтому для фильтров нормируется максимально допустимое отклонение ГВЗ от среднего значения в полосе пропускания

Сообщение отредактировал Proffessor - May 24 2018, 17:47

[Corner]

У Вас ГВЗ сильно больше длительности периода колебаний. На каждую 1 нс ГВЗ будет больше чем 360 градусов сдвига фазы. Если сигнал широкополосный, то такой разброс ГВЗ превратит его в кашу.