課程設(shè)計(jì)無源濾波器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-09 18:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 濾波器是對輸入信號的頻率具有選擇性的一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，它允許某些頻率（通常是某個(gè)頻率范圍）的信號通過，而其它頻率的信號幅值均要受到衰減或抑制。這些網(wǎng)絡(luò)可以由RLC 元件或RC 元件構(gòu)成的無源濾波器，也可由RC 元件和有源器件構(gòu)成的有源濾波器。濾波器的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H（jω），又稱為正弦傳遞函數(shù)。它可用下式表示： 式中A(ω)為濾波器的幅頻特性，θ(ω)為濾波器的相頻特性。它們均可通過實(shí)驗(yàn)的方法來測量。 低通濾波電路，其幅頻響應(yīng)如圖(a)所示，圖中|H(jωC)|為增益的幅值，K為增益常數(shù)。由圖可知，它的功能是通過從零到某一截止頻率ωC的低頻信號，而對大于ωC的所有頻率則衰減，因此其帶寬B=ωC.高通濾波電路，其幅頻響應(yīng)如圖(b)，在0ωωC范圍內(nèi)的頻率為阻帶，高于ωC的頻率為通帶。帶通濾波電路，其幅頻響應(yīng)如圖(c)所示。圖中ωCl為下截止頻率，ωCh為上截止頻率，ω0為中心頻率。由圖可知，它有兩個(gè)阻帶：0ωωCl和ωωCh，因此帶寬B=ωChωCl。帶阻濾波電路，其幅頻響應(yīng)如圖(d)所示。由圖可知，它有兩個(gè)通帶：0ωωCl及ωωCh和一個(gè)阻帶ωClωωCh。因此它的功能是衰減ωCl到ωCh間的信號。通帶ωωCh也是有限的。帶阻濾波電路阻帶中點(diǎn)所在的頻率ωZ叫零點(diǎn)頻率。 二階基本節(jié)低通、高通、帶通和帶阻濾波器的電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)分別為: 低通 高通 帶通 帶阻 式中K、ωp、ωz和Ｑp分別稱為增益常數(shù)、極點(diǎn)頻率、零點(diǎn)頻率和極偶品質(zhì)因數(shù)。正弦穩(wěn)態(tài)時(shí)的電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)可分別寫成 低通 高通 帶通 帶阻各濾波器的電路圖： 三．電路仿真 無源低通濾波器原理圖如下：從圖中可以看出截止頻率。根據(jù)二階基本節(jié)低通濾波器電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)的典型表達(dá)式：可得增益常數(shù)K=1，極點(diǎn)頻率和極偶品質(zhì)因數(shù)。正弦穩(wěn)態(tài)時(shí)，電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)可寫成：幅值函數(shù)為：由上式可知：當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，可見隨著頻率升高幅值函數(shù)值
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