滤波器的设计讲解精要.ppt

解得： 例：已知fc=1kHz,A0=－4,试设计该电路形式的 二阶巴特沃思滤波器。 解： 二阶： 即： 选择： 可选： 由R2式可算出：R2=11.25k 可求得R1=2.806k 由R3式可求得R3=2.25k （3）反馈式超低频低通滤波器： （3）反馈式超低频低通滤波器： 该电路的传递函数为： 令： 可得： 此电路为一阶积分电路，等效时间常数为 ， 比例系数为 已知：fc=0.02Hz,Ao=1,设计上图形式的低通滤波器。 解： 图为二阶压控电压源高通滤波器。其传递函数为： R R R3 R4 C C A 式中： 故当 已知时，有： 2. 高通滤波器的设计： (1). 二阶压控电压源高通滤波器： 例：已知截止频率fc=300Hz,A0=2,设计上述 电路形式的高通滤波器。 例：用上述方法设计一截止频率fc=300kHz， A0＝2的滤波器。 解： 选R＝82k Ω ，则C＝6800pF 则R3= R4 由平衡条件解得R3= R4＝184k (2). 二阶无限增益多路反馈高通滤波器： C2 C1 C3 R1 R2 A 该电路的传输函数为： 例：已知 设计上图的二阶 巴特沃思高通滤波器. 例：已知 设计上图的二阶 巴特沃思高通滤波器. 解：选 ，则有 由二阶巴特沃思高通滤波器知 ，以上 参数带入 得： （1）压控电压源二阶带通滤波器 电路的传输函数为： 3.带通滤波器的设计： 式中： 要小于3，电路才能稳定工作 例：已知 设计上图 的带通滤波器. 解：选 ,则 工程上： （2）无限增益多路负反馈二阶带通滤波器 R1 R2 R3 C C 若已知 ，则可取 合适值，求得 的值 4.带阻滤波器的设计： 其中，通带电压放大倍数： 阻带中心处的角频率： 品质因数： 压控电压源二阶带阻滤波器 2.一阶有源低通滤波器 传递函数： 通带增益： 截止频率： 幅频特性及幅频特性曲线 传递函数： 幅频特性： 缺点：阻带衰减太谩。 ?H 0.707 1+Rf/R1 0 1+Rf/R1 |A| 3.二阶有源低通滤波器 传递函数： 当 Ao＜3时，滤波器可以稳定工作 。 此时特性与Q有关。当Q=0.707时，幅频特性较平坦。 当f＞＞fL时，幅频特性曲线的斜率 为-40dB/dec。 当Ao≥3时，源滤波器自激。 幅频特性及幅频特性曲线 传递函数： 通带增益： 截止频率： 二. 高通有源滤波器 1.一阶有源高通滤波器 幅频特性： 缺点：阻带衰减太谩。 幅频特性及幅频特性曲线 传递函数： 0 1+Rf/R1 0.707(1+Rf/R1) ?L |A| 2. 二阶有源高通滤波器 由此绘出频率响应特性曲线 (2)通带增益 （1）幅频特性： 其中： 当AO≥3时，电路自激。 幅频特性曲线 当 Ao＜3时，滤波器可以稳定工作 。 此时特性与Q有关。当Q=0.707时，幅频特性较平坦。 当f ＜＜ fL时，幅频特性曲线的斜率为+40dB/dec。 可由低通和 高通串联得到 低通截止频率 高通截止频率 必须满足 三. 有源带通滤波器 可由低通和高通并联得到 必须满足 四. 有源带阻滤波器 * 几 滤波器的功能：对频率进行选择,过滤掉噪声和干扰信号，保留下有用信号。工程上常用来进行信号处理、数据传递和抑制干扰。 滤波器 通带：能够通过的信号频率范围。 阻带：受阻的信号频率范围。 截止频率：通带和阻带的界限频率。 滤波器的用途 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的干扰。 二、分类 频率与功能特性： 低通（LPF）、高通（HPF）、带通（BPF）、带阻（BEF）滤波、全通滤波器 器件特点： 无源滤波器 RLC滤波器、晶体滤波器 、压电陶瓷、声表面波滤波器(SAW)、机械滤波器 有源滤波 RC有源滤波、开关电容滤波器(SCF) 信号形式： 模拟滤波器、数字滤波器 阶数： 1、2、3…….N 三、参数 c)