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Analoge Filter - Version 1.2

Copyright © 1992-2003 by W. Rolke

Das Programm enthält folgende Routinen:

• Ermittlung des Filtergrades
• Ermittlung der TP-Filterkoeffizienten
• Ermittlung der (komplexen) Nullstellen
• Ermittlung der Biquad-Koeffizienten
• Gruppenlaufzeit
• Bode-Diagramm

Die Anwendung wurde für das Betriebssystem MS-DOS entwickelt. Spezielle Hardware-Voraussetzungen gibt es nicht. Eine Maus wird unterstützt, wird aber nicht unbedingt benötigt. Der Zeichensatz sollte auf den in Deutschland verwendeten Standardländercode 437 eingestellt sein.

Zum Softwarepaket gehören die folgenden drei Dateien:

FILTER.EXE ...... Das Filterprogramm
FILTER.TXT ...... Diese Dokumentation
FILTER.ICO ...... Symbol für Microsoft Windows

Aufgerufen wird das Programm durch Eingabe von:

FILTER[.EXE][/M][/B]

Der Parameter M schaltet die Mausbedienung ab. Da das Programm durch die ständigen Werteingaben schneller mit der Tastatur zu bedienen ist, kann dadurch der störende Maus-Cursor abgeschaltet werden. Um auf Monochrom-Monitoren auch die Fensterschatten sichtbar zu machen, kann mit dem Parameter B auf einen anderen Hintergrund geschaltet werden.

Dieses Programm ist kein Programm zum kompletten Filterdesign. Es werden keine Schaltelemente mit ihren Werten ausgegeben. Dieses Programm ist auch kein Analyseprogramm, das eingegebene Filter simuliert. Es stellt lediglich eine übersichtliche, lauffähige Formelsammlung dar und ist als Hilfs- und Vergleichsprogramm für Studenten der Fachrichtung Elektrotechnik / Nachrichtentechnik gedacht.

Das Programm ist jedoch beim Design sehr hilfreich, da es viele Informationen ausgibt, die bei der Synthese nötig sind (Filtergrad, Nullstellen, TP-Koeffizienten, Biquad-Koeffizienten für aktive Filter). Zur Filteranalyse sind die Programmteile Bode-Diagramm (Dämpfungsverlauf, Phasenverlauf) und Gruppenlaufzeit enthalten (Nur in Tabellenform - keine Grafik).

Die Benutzeroberfläche ähnelt dem SAA-Standard. Um möglichst viele Informationen übersichtlich am Bildschirm darstellen zu können, weicht dieses Programm jedoch an einigen Stellen von diesem Standard ab. Die einfache Bedienung der Menüs mit der Tastatur oder der Maus wird dadurch jedoch nicht eingeschränkt. Ich möchte deshalb nur noch darauf hinweisen, daß die Funktionstasten in der Statuszeile auch mit der Maus aktiviert werden können. Dazu einfach mit dem Maus-Cursor den entsprechenden Schriftzug anklicken. Durch Drücken der Esc-Taste gelangen Sie jeweils in das vorherige Menü. Das Anklicken der links oben mit drei Strichen markierten Ecke entspricht das Betätigen der Esc-Taste.

Nach jeder Ergebnisausgabe wird die Bildschirmanzeige gespeichert.

• Mit F5 wird das letzte Bild angezeigt.
• Mit F6 wird das vorletzte Bild angezeigt.

Im Menü OPTIONEN/ZAHLEN wird die Anzahl der Nachkommastellen gewählt, mit der die Ergebnisse gerundet und angezeigt werden. Intern wird weiterhin in erweiterter Genauigkeit nach IEEE (80 Bit) gerechnet. Alle Routinen inkl. der Gruppenlaufzeit werden direkt berechnet. Lediglich die beiden Nullstellen-Suchprogramme Bairstow und Nickel sowie die Berechnung zu Cauer sind Näherungsmethoden.

Ich setze Fachkenntnisse über analoge Filter voraus und möchte nur noch einige Hinweise zu den jeweiligen Pulldown-Menüs geben:

FILTER:
Man kann zwischen vier Filtertypen wählen. In der Literatur gibt es jedoch unterschiedliche Bezeichnungen:

Es können Filter bis zu einem Filtergrad von 10 berechnet werden.

NULLSTELLEN:
Man hat die Wahl zwischen zwei Nullstellen-Suchprogrammen. Bairstow ist zwar schnell, konvergiert aber nicht immer direkt und ist für Polynome von 2. bis 5. Grades ausgelegt. Nickel ist langsamer, konvergiert immer und ist (aus Platzmangel am Bildschirm nur) bis zu einem Grad von 17 aufrufbar.

GRUPPENLAUFZEIT:
Die Werte der Gruppenlaufzeit werden durch Ableiten ermittelt und nicht durch Differenzenbildung. Der maximale Grad ist 10.

KOEFFIZIENTEN:
Aus Nullstellen werden die Polynom-Koeffizienten gebildet. Bis zu einem Grad von 10.

INFOS:
Hier können verschiedene Informationen über die benutzten Bezeichner und die letzten Ergebnisse abgerufen werden.

OPTIONEN:
Hier wird das Ausgabeformat der Ergebnisse gewählt (s.o.) und die Farbe der Menüs bestimmt.

ENDE:
Beenden des Programms.

Liste der verwendeten Bezeichnungen und deren Bedeutung (kann im Programm mit F1 angezeigt werden):

Zum Schluß möchte ich noch darauf hinweisen, daß diese Software Freeware ist. Das heißt:

• Das Programm darf kostenfrei und ohne Zeitbegrenzung genutzt werden.
• Die Software darf beliebig oft kopiert und weitergegeben werden, solange sie vollständig und in originaler Form (evtl. als einzelne Archivdatei gepackt) ist.
• Die Verbreitung auf Shareware/Freeware-CDROM's, Online-Server und in Mailboxen ist erlaubt.
• Die Software darf nicht gewinnbringend verkauft werden.
• Keine Komponente des Softwareproduktes darf geändert werden.
• Das Zurückentwickeln (Dekompilieren, Disassemblieren) ist nicht gestattet.
• Es gilt das in jeder Datei angegebene Copyright.
• Der Autor übernimmt keine Garantie über die Funktion der Software.
• Die Nutzung der Software erfolgt auf eigene Gefahr.
• Für Schäden aller Art, die durch den Einsatz der Software entstehen, übernimmt der Autor keine Haftung.