帶通帶阻濾波器開關(guān)電容濾波器

1、帶通帶阻濾波器開關(guān)電容濾波器第1頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三第2頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三運(yùn)放作為有限增益放大器的有源濾波器電路第3頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三給Y1Y4賦予不同的阻容元件，則可構(gòu)成不同的濾波器。例如，令Y1=Y3= ,Y2=Y4=sC,如圖423所示，則傳遞函數(shù)(429) 與表41中的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式比較，該傳遞函數(shù)有兩個共軛復(fù)根(極點(diǎn))而沒有零點(diǎn)，可見是一個二階低通濾波器。其中： 第4頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三 當(dāng)K3時(shí),分母中s項(xiàng)系數(shù)變負(fù)，極點(diǎn)就會移至S平面的右半

2、平面，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。一般這種電路的Q只能做到10以下。 第5頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三4.3.1 一階高通濾波電路(HPF)電路可由一階LPF互換R C得到傳遞函數(shù)為:uou+uI令s=jw有式中高通截止頻率-3+20dB/十倍頻第6頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三4.3.2 二階壓控電壓源高通濾波電路uo頻率特性:u+式中:要求:Aup3其幅頻特性曲線如圖:第7頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三運(yùn)放作為無限增益放大器的多重反饋有源濾波器多重反饋有源濾波器第8頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期

3、三4.3.3 帶通濾波電路BPFBPF作用是使某頻段內(nèi)的有用信號通過，而高于或低于此頻段的信號將被衰減?？梢杂肔PF和HPF串聯(lián)組成其構(gòu)成思路如圖所示：注意：低通截止頻率fH大于高通截止頻率fLLPFfHHPFfLfHfLf0通帶第9頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三二階壓控電壓源BPF電路如圖：LPHHPF頻率特性為：uouI等效品質(zhì)因數(shù)Q等于同相比例放大電路的放大倍數(shù)Aup是通帶電壓放大倍數(shù)，有中心頻率BW從特性曲線看到，Q值越大，帶寬BW越窄。第10頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三 則該電路為帶通濾波器，如圖325(a)所示。令C3=C4=C

4、，其傳遞函數(shù)為(432) 與表31中帶通濾波器的標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)(433) 第11頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三比較，得中心角頻率 (434)(435) (436) -3dB帶寬中心頻率增益 取R2R1,有 第12頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三畫出幅頻特性如圖425(b)所示。調(diào)節(jié)R2,使中心頻率變化，但帶寬不變，增益也不變。這是該電路的特點(diǎn)，也是優(yōu)點(diǎn)，如圖425(c)所示。 圖425帶通濾波器 第13頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三 圖425 帶通濾波器(a)電路；(b)幅頻特性；(c)調(diào)節(jié)R2,幅頻特性移動第14頁，共

5、25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三4.3.4 帶阻濾波電路(BEF)作用是阻止某一頻段內(nèi)的信號通過, 達(dá)到抗干擾的目的，又名陷波器。電路由低通和高通濾波電路并聯(lián)而成，其思路是：低通高通fHfLf0阻帶雙T帶阻濾波電路如圖：LPFHPF頻率特性為:uoui式中為中心頻率特性曲線是:BW由圖可知,Q值越大, 阻帶寬度越窄第15頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三二、用帶通和相加器組成帶阻濾波器用帶通和相加器組成的帶阻濾波器其框圖如圖427所示。 例如，采用圖425(a)的帶通濾波器和相加器組合便構(gòu)成帶阻濾波器。因?yàn)?(338) 第16頁，共25頁，2022年，5

6、月20日，5點(diǎn)16分，星期三圖427 用帶通濾波器和相加器組成帶阻濾波器 第17頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三只要令A(yù)=-1(即令圖425(a)中的R5=2R1)，則(439) 第18頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三圖428 50Hz陷波器電路第19頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三圖429 50Hz陷波器的幅頻特性及輸入輸出波形第20頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三 425全通濾波器 全通濾波器的幅頻特性是平行于頻率軸的直線，所以它對頻率沒有選擇性。人們主要利用其相位頻率特性，作為相位校正電路或相

7、位均衡電路。圖430所示，是一個一階全通濾波器或移相器，其傳遞函數(shù)為 (440) (441a)(441b) 圖430一階全通濾波器(移相器)電路第21頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三圖431一階移相器的幅頻特性及相頻特性第22頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三圖432 狀態(tài)變量濾波器的信號流圖表示法第23頁，共25頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)16分，星期三4.4 開關(guān)電容濾波電路(SCF)電路MOS管和小電容組成，工作原理是q1=C1u1q2=C1u2電容C1的傳輸平均電流為:TC電路等效于:由此可見，開關(guān)電容濾波電路頻率特性的特征頻率僅與時(shí)鐘頻率和電容比值有關(guān)。第24頁