有源濾波器ppt課件(2)(存儲(chǔ)版)
【正文】 成實(shí)際頻率。 在中頻段，由于每條臂上 LC器件串聯(lián)諧振的影響，響應(yīng)呈現(xiàn)出一系列的凹陷。 每個(gè)元件值都列于濾波器手冊(cè)的表格中，也可以通過計(jì)算機(jī)得到。以上三個(gè)步驟可按下面的變換一步完成： 1/j?1/j?1/n e w z o ldC k R?( ) ( )( / )j ne w z c j ol dR k L??( ) ( )(1 / )j ne w z c j oldD k C??1, 2, 3. ..,jn?（ ） （ ） （ ） 式中 。最后得到的 CRD結(jié)構(gòu)就可以用接地的 FDNR來模仿了。這種簡(jiǎn)化了的梯形結(jié)構(gòu)也被稱為 全極點(diǎn)梯形 電路。 在高頻段，電容相當(dāng)于短路，電路主要呈感性，同時(shí)電路對(duì)信號(hào)的傳輸呈現(xiàn)出很大阻抗。 每個(gè)元件值都列于濾波器手冊(cè)的表格中，也可以通過計(jì)算機(jī)得到。 在中頻段，由于每條臂上 LC器件串聯(lián)諧振的影響，響應(yīng)呈現(xiàn)出一系列的凹陷。這種優(yōu)點(diǎn)使得它非常適合應(yīng)用在對(duì)特性參數(shù)要求很嚴(yán)格的場(chǎng)合。特別對(duì)于高 Q值的模塊來說，其中一個(gè)元件微小的變化都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)級(jí)聯(lián)電路的響應(yīng)發(fā)生顯著變化。 L對(duì)高頻信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)二階低通響應(yīng)。設(shè)計(jì)過程如下：先設(shè)計(jì)出一個(gè)滿足給定條件的 RLC濾波器，然后再將原電路中的電感替換成用GIC實(shí)現(xiàn)電感功能的電路。因?yàn)殡娙輹?huì)產(chǎn)生一個(gè)和電流的積分成比例的電壓，所以 FDNR（也常稱為 D元件 ）可以被看成對(duì)電流積分兩次的一種元件。由于運(yùn)算放大器都有 ，所以可將兩個(gè)運(yùn)算放大器輸入端電壓都標(biāo)記成 V。由著名的采樣定理可知，輸入到 AD轉(zhuǎn)換器的信號(hào)帶寬必須限制到低于采樣頻率的一半，這樣才不會(huì)產(chǎn)生混疊。 低通濾波器設(shè)計(jì) 表 。每節(jié)低輸出阻抗消除了級(jí)間負(fù)載效應(yīng)，因此如果需要的話，可以將每節(jié)看成是獨(dú)立于其他部分的，從而可以單獨(dú)進(jìn)行協(xié)調(diào)。有時(shí)可將這個(gè)一階項(xiàng)與二階項(xiàng)中的一個(gè)合并而產(chǎn)生一個(gè)三階項(xiàng)。包括起點(diǎn)在內(nèi)的這些最大值和最小值的個(gè)數(shù)等于 n。 的 2n1階導(dǎo)數(shù)在 處的值為零，表明曲線在 處最大平滑。確定了 n以后，有源濾波器的設(shè)計(jì)者就有了很多的選擇，其中最為常用的是 級(jí)聯(lián) 方式和 RLC梯形仿真 方式。這些系數(shù)為設(shè)計(jì)者在給出幅頻和相頻特性時(shí)提供了更多的自由度，因而可以獲得更好的優(yōu)化程度。阻帶是一個(gè)基本上達(dá)到完全衰減的頻率區(qū)域。一般而言，如果要求逼近的程度愈好，那么濾波器的階數(shù)就會(huì)愈高。對(duì)于低通濾波器，通帶一直從直流延伸到 截止頻率 。因?yàn)楸戎? 給出了一種響應(yīng)陡峭程度的度量，所以它被稱為 選擇性因子 。 濾波器表格中列出了截止頻率為 1rad/s 的各種近似的分母多項(xiàng)式的系數(shù)。 若選擇級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)方式，接下來是確定各個(gè)部分的 和 Q值（也可能是 ）；若選擇梯形仿真方式，則要確定各部分的 R， L和 C的值。 c? ?22m a x 1 0 1 0( ) 2 0 l o g 1 1 0 l o g ( 1 )cAA ? ? ?? ? ? ? ? ?0??()Hj???0?? c?1??圖 （ a）巴特沃茲響應(yīng) 切比雪夫近似 有時(shí)候響應(yīng)曲線的銳截止比最大平坦更為重要。由于切比雪夫?yàn)V波器可以用低于巴特沃茲濾波器的階次來實(shí)現(xiàn)給定的過渡帶截止速率，因而降低了電路的復(fù)雜性和價(jià)格。對(duì)于每一級(jí)，都需要知道它的 和 Q，如果這一級(jí)是帶阻的話，還需要知道 。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于在高 Q的節(jié)中可能存在信號(hào)箝位，因此為了避免動(dòng)態(tài)范圍的損失和濾波器精度的降低，可以把各節(jié)按 Q值升高的順序級(jí)聯(lián)在一起，即把低 Q值的節(jié)放在信號(hào)通路的第一級(jí)上?？紶杽t是對(duì)不同的 n， 和 列出（表中未示出）。 表 利用軟件設(shè)計(jì) 滿足要求的幅頻、相頻響應(yīng)特性曲線 濾波器電路 高通濾波器設(shè)計(jì) 因?yàn)楦咄▊鬟f函數(shù)可以通過把低通傳遞函數(shù)中的 換成 后得到，以及表 ，只要實(shí)際頻率由表中頻率按如下方式來獲得 0/s ? 01/( / )s ?0 0 ( )/c ta bl ef f f?0 ( )/z
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