第一次发帖,跟在公司写报告一样,不知道如何从最简单的部分展开以及组织语言,大概列个框架,写写自己的理解,如果纰漏还请大神们指正~1、RC低通滤波时域分析2、RC低通滤波频域分析3、软件上常用滤波算法4、Z变换(离散化)没人看,自己继续~1、RC低通滤波时域分析不废话,先上图,典型的RC滤波电路如下:电工们对此电路都极为熟悉吧,不管直流、交流、脉冲信号都可以用它,不管什么产品原理图上必定都有这个玩意,先从我们最初认识它的时域开始吧,尽管现在已经退化到看见一阶微分方程就想死的地步^^。首先电容电流:根据基尔霍夫电压定律写出如下微分方程:由于Vi的单位是V,所以RC的单位则是时间,也就是大家熟知的时间常数t=RC。OK,至此大家是不是觉得一阶系统还是相当简单吧,那么如何求解这一阶微分方式还是交给数字本身吧,结果如下:假设电容初始电压为0.Mathcad计算如下:一阶RC系统的阶跃响应曲线如下:5.1这么快就过去了,哎,放假的日子总是这么短暂,忧伤之余还是赶紧来更帖子~2、RC低通滤波频域分析图1简化如下,以电容电压为输出,电路的网络函数为:令:Wc即为截止频率。则幅值和相角函数如下:根据上边公式画出一阶RC低通滤波的幅频和相频特性曲线,Mathcad计算如下:幅频特性曲线改用对数坐标如下:如上幅频和相频特性曲线,当wWc时,幅值是平行与横坐标的直线,基本没有衰减。当wWc时,是斜率与-20dB/十倍频成比例的一条直线。当w=Wc时,增益衰减至0.707,即-3dB,相位滞后45°,对于低通滤波器,该频率通常被称为截止频率。人气不多,谢谢娜姐给上了首页,动力十足呀~频域大家搞电源的接触比较多,相对熟悉,我就埋个坑先从软件上常用的滤波算法说起吧。3、软件上常用滤波算法当年还是菜鸟时,在网上流传有常用的10种软件滤波算法(最初源自21ic匠人之手),简单介绍如下:1)限幅滤波法先根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值,设为A。每次检测到新采样值时进行判断:(1)如果本次新采样值与上一次滤波效果之差=A,则本次采样值有效,令本次滤波结果=新采样值;(2)如果本次采样值与上次滤波结果之差A,则本次采样值无效,放弃本次采样值,本次滤波结果=上次滤波结果。2)中位值滤波法连续采样N次值,把采样值按大小排列,取中间值为本次有效值。3)算术平均滤波法连续取N个值进行算术平均运算。N较大时,信号平滑度较高,但灵敏度较低;N较小,信号平滑度低,但灵敏度较高。4)递推平均滤波法把连续N个采集值看成一个队列,每次采集到的新数据放入队尾,并扔掉原来队首的数据。把队列中的N个数据进行平均计算,即可获得新的滤波结果。5)中位值平均滤波法中位值平均滤波法又称脉冲干扰平均滤波法,相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”。连续采集N个数据,去掉一个最大和最小值,然后计算N-2个数的平均值。6)递推中位值平均滤波法相当于“中位值滤波法”+“递推平均滤波法”。这种方法把连续N个值看成一个队列,每次采集到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的值。把队列中的N个数据先去掉一个最大值和最小值,然后计算N-2个数据的平均值。7)限幅平均滤波法相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”。每次采样先进行限幅处理,再进行队列平均滤波处理。8)一阶滞后滤波法本次结果滤波结果=a*本次采样值+(1-a)*上次结果。a代表滤波系数,a=0~1。只列出8个吧,有兴趣的朋友可以参考附件。仔细看上述8种方法,基本都很好理解。后边我会针对中值平均滤波和一阶滞后滤波2种重点分析。=====================================================不过分析之前,先提出个问题:在一阶滞后滤波算法中,为什么a的值必须在0~1之间?在0~1之间,a的值到底该怎么选取,如何跟硬件上的RC参数对应起来呢?这个问题当年困惑了我好久(别笑话俺额),网上也没有深入讲解,这个就是俺发此帖子的初衷,希望大家多讨论哈~上边的坑先埋着,先从Z变换说起吧~4、Z变换(离散化)频率分析中一阶RC低通滤波在S域的传递函数如下:这里我们采用一阶后向差分法进行z变换。(注:Z变换方式有很多种,如一阶前向差分、一阶后向差分、双线性变换法等,不多说了)Z变换:T表示采样周期。代入S域传递函数中:继续推导如下:继续转化为差分方程:至此,通过Z变换我们把S域的传递函数转化为时域的差分方程。这里通过最简单的一阶系统,给大家展现出从模拟到数字转化的基本过程,后边所有的开关电源的环路设计无不是在此基础上延伸展开。