Ich verstehe, dass ein Zonenpassfilter Teile des Signals in der Grenzzone abschneidet und die Frequenzteile des Signals in der zulässigen Zone zulässt oder verstärkt.
Nehmen wir nun an, dass sich ein Signal in der erlaubten Zone befindet. Wenn wir geringfügige Verstärkungen ausschließen, ändert sich das Signal mit der Zeit aufgrund aller Komponenten des Filters? Ich meine Widerstände, Kondensatoren oder Induktivitäten.
Wenn wir also zum Beispiel ein Sinussignal im zulässigen Bereich haben, wird es sich ändern (mit Ausnahme der Amplitude aufgrund geringfügiger Verstärkungen)? Oder wird es noch Modifikationen geben? Zum Beispiel ein bisschen dreieckig werden?
Macht es Sinn, Filter im Zeitbereich zu analysieren? Oder wir akzeptieren sie einfach so wie sie sind (Black-Box-Ansatz) und arbeiten nur mit ihnen nur im Frequenzbereich?
Oder wird es noch Modifikationen geben? Zum Beispiel ein bisschen dreieckig werden?
Nein, nicht wenn der Filter linear ist . Das Ausgangssignal eines linearen Filters enthält per mehr oder weniger Definition keine Frequenz, die nicht im Eingangssignal vorhanden ist.
Wenn das Eingangssignal ein sinusförmiges Signal und das Ausgangssignal kein sinusförmiges Signal ist, auch wenn es nur geringfügig ist, ist das Filter nicht linear, da, wie die Fourier-Analyse zeigt, ein nicht sinusförmiges Signal notwendigerweise mehrere sinusförmige Komponenten unterschiedlicher, verwandter Frequenzen aufweist .
Um die Sinuskurve ein wenig dreieckig zu machen, müssen also Frequenzkomponenten hinzugefügt werden , die im Eingangssignal nicht vorhanden sind, dh harmonische Verzerrungen hinzugefügt werden.
Zusammenfassend, wenn das Filter linear ist, ein sinusförmiges Eingangssignal mit (Kreis-)Frequenz führt zu einer sinusförmigen Ausgabe der Frequenz mit höchstens einer modifizierten Amplitude und Phase.
Macht es Sinn, Filter im Zeitbereich zu analysieren? Oder wir akzeptieren sie einfach so wie sie sind (Black-Box-Ansatz) und arbeiten nur mit ihnen nur im Frequenzbereich?
Die Analyse sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich gibt mehr Einblick, und wenn Sie einen Filter entwerfen, ist es normalerweise am besten, dies in beiden Bereichen zu tun. Zum Beispiel ist es im Frequenzbereich wirklich einfach, den Frequenzgang zu sehen, aber wirklich nicht einfach zu sehen, wie sich der Filter bei transienten Eingängen wie Rechteckwellen oder Impulsen verhält. Im Zeitbereich ist es sehr einfach, Überschwinger aufgrund von transienten Eingängen zu sehen (was natürlich nicht wünschenswert sein kann), aber etwas schwieriger zu sehen, wie der Frequenzgang ist - deshalb verwenden wir die beiden Bereiche.
Es hört sich so an, als ob Sie sich auf einen Bandpassfilter beziehen, und wenn sich Ihre Eingangssinuswelle innerhalb des Passbandbereichs befindet, können Sie davon ausgehen, dass sie nach dem Filtern wie eine Sinuswelle aussieht.
„ Also, wenn wir zum Beispiel ein Sinussignal im zulässigen Bereich haben, wird es sich ändern (mit Ausnahme der Amplitude aufgrund geringfügiger Verstärkungen)? Oder wird es einige Modifikationen geben? Zum Beispiel ein bisschen dreieckig werden? “
Es scheint, Sie sprechen von einem Bandpassfilter und von einer Frequenz, die innerhalb des „Durchlassbereichs“ liegt (Sie nennen es „erlaubte Zone“). Wenn das Signal rein sinusförmig ist, ändert es diese Eigenschaft nicht (die Amplitude wird geändert, mehr oder weniger, je nach Verstärkung des Filters) - es gibt jedoch nur eine einzige Frequenz innerhalb des Durchlassbereichs, die in ihrer PHASE (gegenüber der Eingangsphase) nicht verschoben wird: Das ist die Mittenfrequenz des Bandpasses innerhalb dieses Bereichs (innerhalb der Bandbreite des Filters) wird phasenverschoben. Die Größe der Phasenverschiebung hängt von der Güte Q des Bandpasses ab (Q: Mittenfrequenz dividiert durch die Bandbreite)-