¿Cómo puedo determinar el orden del filtro?

Este es mi primer estudio sobre el análisis de señales. Estoy muy confundido sobre el orden del filtro.Mi libro de referencia dice que este gráfico muestra un filtro de cuarto orden.

Y, también hay orden 2 y orden 12

Mi problema es ¿cómo puedo saber si es de orden 4, orden 12 o orden 2 como dice el libro? Me gustaría saber el proceso detrás de esto.

Esta pregunta ya ha sido respondida aquí .

Respuestas (2)

El orden, n de un filtro es el número de elementos reactivos (si todos están contribuyendo).

Usando la pendiente lineal (en la cuadrícula logarítmica) fuera del punto de ruptura f, será de 6dB/octava por orden de n.

Un n= cuarto orden es una pendiente de 24dB/octava como en los dos primeros ejemplos.

Podría pensar que parece un filtro Butterworth de décimo orden -60dB/oct y Chebychev de octavo orden -40dB/oct. Aquí hay una ambigüedad visual debido a la falta de rango después de la ruptura, para estimar la pendiente del filtro cuando el gráfico se corta cerca de 1 octava por encima. Además, estos son ejemplos de filtros con Q bajo y alto, por lo que las pendientes de los puntos de ruptura son muy diferentes.

Así que estoy de acuerdo en que es difícil estimar en la figura 1.12 . Mientras que la Fig. 1.11 es más fácil de medir la pendiente.

Método gráfico

Use un borde recto para atravesar la intersección del eje Y y ajuste una pendiente lineal a la curva. Luego mida la pendiente en n múltiplos de -6n dB/oct o mejor si es posible -20n dB/dec.

Se complica cuando el eje Y no es lo suficientemente grande.

Una década es 1/10= 20 log 0.1 = -20dB xn orden.
Una octava es 1/2 = 20 log 0.5 = -6.02dB xn orden.

Entonces, de la figura 1.11 filtro de orden 12

El método gráfico tiene cierta incertidumbre, pero está más cerca del orden 12.ingrese la descripción de la imagen aquí

Hmmmm ¿Cuentan los diapasones de cuarzo? ¿Como un filtro de paso de frecuencia realmente específico? entonces, cuando configura uno para que suene con un condensador, ¿sería un filtro de segundo orden para el voltaje de alimentación?
Para filtros BP con alto Q se usa un método diferente que usa asíntotas lineales en las faldas lejos de la resonancia, incluso necesario para alto Q Chebychev con ondulación extrema de 12 dB en la banda de paso
@TonyEErocketscientist Lo siento. De su explicación, llego a la conclusión de que la pendiente tiene 2 opciones, ya sea en n múltiplos de -6n dB/oct o -20n dB/dec. Si la pendiente es -20 dB/dec, ¿entonces el segundo orden debería tener -40 dB/dec? ¿Tengo razón? Y, estoy confundido con la parte "década es 10x. ¿Una octava es 2x"?
Eso es correcto . Para el eje x de f, sabe que las octavas de la música son 1/4f, 1/2f, f, 2f, etc. y una década tiene una frecuencia de 1/10 o x10 sobre f.
@TonyEErocketscientist para la figura 1.11. ¿Tengo razón en que el gráfico de filtro muestra alrededor de -20n dB/dec y luego el segundo orden es -20 x 2 = -40 dB/dec? Si es correcto, ¿cómo se convierte la siguiente línea en el orden 12? Gracias.
Usé el cursor del editor de imágenes Irfanview para medir píxeles para obtener -70dB y dibujar asíntotas.
Esto se aplica solo a los filtros Butterworth. Los filtros elípticos, por ejemplo, son mucho más empinados para el mismo orden
Puede usar el método gráfico siempre que el eje y sea lo suficientemente grande, incluso la ondulación de 12 dB que tiene una Q mucho más alta que la elíptica. Básicamente, ignora Q y el ajuste de curva lineal desde el punto de ruptura hacia abajo de la pendiente.

Cuando reduce la respuesta del filtro a su función de transferencia, el orden de la ecuación diferencial es el orden del filtro. Ver la página:

https://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/audio/part3/page2.html

El orden del filtro refleja la cantidad de elementos que retrasan su muestreo en uno, es decir, un filtro de primer orden necesita una muestra para producir el resultado deseado, un filtro de segundo orden necesita dos muestras, etc.

Aquí hay algunos ejemplos que estoy sacando de las imágenes de Google:

Filtro Butterworth de paso bajo de primer orden:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Filtro Butterworth de paso bajo de segundo orden:

ingrese la descripción de la imagen aquí

La mayoría de los filtros de orden superior están hechos de múltiples filtros de primer o segundo orden.

Filtro Butterworth de paso bajo de cuarto orden:

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Cómo puedo determinar el orden del filtro?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 21v