有源濾波器ppt課件(2)-資料下載頁(yè)
2025-01-14 20:56本頁(yè)面
【正文】 先以用合適的濾波器表格和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)出來(lái)的無(wú)源 RLC梯形原型作為出發(fā)點(diǎn)。然后，用模仿模塊來(lái)代替電路中的電感使濾波器變成為有源結(jié)構(gòu)；也就是用來(lái)模仿電感特性而專門設(shè)計(jì)的有源電路。最后得到的電路仍然具有它的 RLC原型低靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。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。 圖 雙端終結(jié)串聯(lián)諧振 RLC梯形電路 圖 RLC梯形電路的一般形式。這是在有源濾波器綜合中最常用到的一種 RLC原型電路。具體地說(shuō)，對(duì)它的電路特性可分析如下。在低頻段，電感相當(dāng)于短路而電容相當(dāng)于開(kāi)路，因此梯形電路提供了一條從輸入端直接到輸出端的信號(hào)通路。低頻信號(hào)得以通過(guò)，直流增益為 。 在高頻段，電路相當(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。因此，高頻信號(hào)被衰減掉了。 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。一個(gè)凹陷對(duì)應(yīng)于一條臂。因此，梯形電路產(chǎn)生的是一個(gè)有凹陷的低通響應(yīng)，或稱為橢圓低通響應(yīng)。響應(yīng)的階次 n等于臂數(shù)的兩倍再加 1，即 n為一個(gè)奇數(shù)。若去掉最右端的電感，則 n就會(huì)被減 1而變成了一個(gè)偶數(shù)。去掉臂上的電感就不會(huì)產(chǎn)生諧振，因而也不會(huì)在阻帶上產(chǎn)生凹陷。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。它可被用來(lái)組成巴特沃茲、切比雪夫或者貝塞爾響應(yīng)。 每個(gè)元件值都列于濾波器手冊(cè)的表格中，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)得到。表 表數(shù)據(jù)的一個(gè)例子。其中的元件值都是以 1rad/s的截止頻率和 進(jìn)行了歸一化的；然而，通過(guò)將全部電抗元件除以濾波器所需的截止頻率 ，就可以很方便地把它們適配成實(shí)際頻率。 / ( ) 1 / 2 /R R R V V??c?圖 RLC梯形電路的一般形式。這是在有源濾波器綜合中最常用到的一種 RLC原型電路。具體地說(shuō)，對(duì)它的電路特性可分析如下。在低頻段，電感相當(dāng)于短路而電容相當(dāng)于開(kāi)路，因此梯形電路提供了一條從輸入端直接到輸出端的信號(hào)通路。低頻信號(hào)得以通過(guò)，直流增益為 。 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。因此，高頻信號(hào)被衰減掉了。 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。一個(gè)凹陷對(duì)應(yīng)于一條臂。因此，梯形電路產(chǎn)生的是一個(gè)有凹陷的低通響應(yīng)，或稱為橢圓低通響應(yīng) 。響應(yīng)的階次 n等于臂數(shù)的兩倍再加 1，即 n為一個(gè)奇數(shù)。若去掉最右端的電感，則 n就會(huì)被減 1而變成了一個(gè)偶數(shù)。去掉臂上的電感就不會(huì)產(chǎn)生諧振，因而也不會(huì)在阻帶上產(chǎn)生凹陷。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。它可被用來(lái)組成巴特沃茲、切比雪夫或者貝塞爾響應(yīng)。 每個(gè)元件值都列于濾波器手冊(cè)的表格中，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)得到。表 數(shù)據(jù)的一個(gè)例子。其中的元件值都是以 1rad/s的截止頻率和 1歐進(jìn)行了歸一化的；然而，通過(guò)將全部電抗元件除以濾波器所需的截止頻率，就可以很方便地把它們適配成實(shí)際頻率。 圖 雙端終結(jié)串聯(lián)諧振 RLC梯形電路 / ( ) 1 / 2 /R R R V V??低通濾波器設(shè)計(jì) 因?yàn)閳D ，所以它無(wú)法用 GIC來(lái)模仿?？梢詰?yīng)用 變換來(lái)克服掉這一障礙。經(jīng)過(guò)變換以后電阻變成了電容，電感變成了電阻，以及電容變成了 D元件。最后得到的 CRD結(jié)構(gòu)就可以用接地的 FDNR來(lái)模仿了。 除了要進(jìn)行 變換，還必須對(duì)原來(lái)的梯形電路中歸一化了的元件進(jìn)行去歸一化以獲得要求的截止頻率，然后對(duì)所獲得的值再進(jìn)行阻抗去歸一化以獲得實(shí)際電路的值。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 。 RLC原型電路中元件的值稱為 原值 ，變換后 RCD網(wǎng)絡(luò)中元價(jià)值稱為 新值 ，是需要的截止頻率 kz，是根據(jù)最后電路所要求的阻抗電平，而選擇的一個(gè)適合的阻抗去歸一化因子。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1