第三章滤波器介绍.ppt

2.切比雪夫滤波器： 这种滤波器在通带内存在等纹波动，而衰减度比同阶数的巴特沃思滤波器大，但相位响应畸变较大，适用于需快速衰减的场合，如信号调制解调电路。 在设计切比雪夫滤波器时，需指定通带内的纹波值 和决定阶次n的衰减要求，低通切比雪夫滤波器传递函数可写为： 多项式系数 可根据不同的 和阶 次n查表得到 。 3. 贝赛尔滤波器： 这种滤波器的相位响应较平坦，但其幅频响应衰减过早，对阶跃响应过冲极少，有最小的时间延迟特性，下降陡度差，适用于传递脉冲型的波形信号，能把过冲或振铃现象抑制到最小，常用于要求波形和、失真小的传递系统中，也可用于相敏信号处理 。 3.3常用有源滤波器的设计 运放为同相输入接法，因此滤波器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，相当于一个电压源，故称之，其优点是电路性能稳定，增益容易调节。 1. 低通滤波器的设计： (1). 压控电压源低通滤波器： R1 R2 R3 R4 C C 图为二阶压控电压源低通滤波器 其传递函数为： R R R3 R4 C C A 式中： 故当 已知时，有： 例：用上述方法设计一截止频率fc=3.4kHz， Q＝2的滤波器。 因为－3dB截止角频率 ，则 若选C＝0.01uF，则R＝468.3Ω≈470 Ω 取R3＝50k Ω，则R4＝75k Ω 解：通常C的容量宜在微法数量级以下，R的值一般 约为几百千欧以内，则： 例：已知fc=100Hz，设计一如图所示电路形式的 巴特沃思低通滤波器。 例：已知fc=100Hz，设计一如图所示电路形式的 巴特沃思低通滤波器。 解：通常C的容量宜在微法数量级以下，R的值一般 约为几百千欧以内，选C=0.047uF，则： 取归一化复频率 ，考虑-3dB截止频率 则： 对照二阶巴特沃思滤波函数，有： （2）无限增益多路负反馈二阶低通滤波电路 令： ，上式可写为： 式中： 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 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。