第2章 检测系统设计.ppt

图2.36 RC带通滤波器 式中， 是阻尼比, 是固有频率。 有源滤波器采用RC网络和运算放大器组成，其中运算放大器既可起到级间隔离作用，又可起到对信号的放大作用，而RC网络则通常作为运算放大器的负反馈网络。二阶有源滤波器的传递函数的普遍形式为 （1）二阶有源低通滤波器 1）基本特性 令 ， ,得二阶有源低通滤波器的传递函数标准形式为 三、二阶滤波器 在稳态情况下令 ，则频率特性为 幅频与相频特性为 图2.36 低通滤波器幅频特性 取不同阻尼系 数值的幅频特性曲线如下图所示。 2.37b的性能参数为： 通频带增益 固有角频率 阻尼比 2）参数计算 图2.37是二阶有源低通滤波器的电路原理图。 图2.37 二阶低通有源滤波器 图2.37a的性能参数为： 通频带增益 固有角频率 阻尼比 式中 ； 是低通滤波器的时间常数。 （2）二阶高通有源滤波器 1)基本特性 ， ，得二阶高通有源滤波器为 对于稳态情况， ，即有 ，则二阶高通滤波器的频率特性为 幅频特性与相频特性分别为 取不同阻尼系 数值的幅频特性曲线如下图所示。 图2.38 高通滤波器幅频特性 图2.39a的性能参数为： 通频带增益 固有角频率 阻尼比 2）参数计算 图2.39 二阶高通有源滤波器 2）参数计算 图2.39 二阶高通有源滤波器 图2.39b的性能参数为： 通频带增益 固有角频率 阻尼比 （3）二阶带通有源滤波器 1）基本特性 ， 可得带通滤波器传递函数为 稳态情况下， 并将 代入，得频率特性 幅频特性和相频特性为 上式取不同品质因数 时，幅频特性如图2.40所示。 式中， 是中心频率， 是带宽。其表示式为 图2.40 带通滤波器幅频特性 2）参数计算 图2.41 二阶有源带通滤波器 图2.41a的性能参数为： 通频带增益 固有角频率 阻尼比 2）参数计算 图2.41 二阶有源带通滤波器 图2.41b的性能参数为： 通频带增益 固有角频率 阻尼比 （4）二阶带阻有源滤波器 1)基本特性 当 时，为带阻滤波器，其传递函数为 在稳态情况下， 则频率特性为 幅频特性和相频特性分别为 取不同 值时的幅频特性如图2.42所示。 图2.42 带阻滤波器幅频特性 2）参数计算 图2.42 二阶有源带通滤波器 通频带增益 固有角频率 阻尼比 阻带宽度B及品质因数Q分别为 二阶有源滤波器的设计 根据对滤波器提出的特性要求，选择适当的通带增益K、固有频率ωn、阻尼系数ξ或品质因素Q和带宽B特性参数； 然后根据这些特性参数与无源元件之间的关系计算无源元件的具体数值。 由于已知条件比未知数少，通常预选电容器