【正文】 傳遞函數(shù) 200222 ??? ???sssKsKH P F P)(: 根據(jù)二階有源濾波器傳遞函數(shù)的一般標(biāo)準(zhǔn)形式，當(dāng) b0 = KP， b1 = b2 = 0 時是高通濾波器，其傳遞函數(shù)形式為： 頻率特性為： )()()(??????020 21 jKjK P???幅頻特性為： 2022021 )(])([)(????????? PKKω/ω0 1 ξ= ξ= ξ= ξ= dB 20lgK(ω)/KP 0 有限電壓放大源二階 HPF + Ui Uo R1 R2 R3 Rf C1 C2 將電路中元件值代入有限電壓放大源 濾波器傳遞函數(shù)表達(dá)式，就可得到左圖濾波器的傳遞函數(shù)，根據(jù)傳遞函數(shù)得到濾波器主要參數(shù) KP、 ω0、 ξ， 二階 HPF電路 進(jìn)而由設(shè)計技術(shù)要求，計算無源元件參數(shù)值。 多路負(fù)反饋二階 HPF Ui Uo C1 C2 C3 R1 R2 R3 將電路中元件值代入多路負(fù)反饋 濾波器傳遞函數(shù)表達(dá)式，就可得到左圖濾波器的傳遞函數(shù)，根據(jù)傳遞函數(shù)得到濾波器主要參數(shù) KP、 ω0、 ξ， 進(jìn)而由設(shè)計技術(shù)要求，計算無源元件參數(shù)值。 四、帶通濾波器 (BPF) BPF的一般構(gòu)成方法： 優(yōu)點 :通帶較寬，通帶截 至頻率容易調(diào)整 缺點 :電路元件較多 低通 高通 Ui Uo 一般帶通濾波電路 BPF LPF HPF 仿真結(jié)果 根據(jù)二階有源濾波器傳遞函數(shù)的一般標(biāo)準(zhǔn)形式，當(dāng) b0 = b2 = 0 ， b1 = KP 2ξω0 時是帶通濾波器，其傳遞函數(shù)形式為： 二階帶通濾波器傳遞函數(shù)： 2002022????????sssKsKBP F P)(:頻率特性為： )()(?????001 ???jQKjK P幅頻特性為： 20021 )()(????????QKK P1 ω/ω0 20lgK(ω)/KP dB Q值越大，通帶越窄。此值不能太大，否則容易產(chǎn)生振蕩。 另外，利用 B =ω0 / Q 可計算出帶通濾波器的 帶寬 。 二階有限電壓放大源 BPF 二階壓控電壓源 BPF Ui Uo R0 R3 R2 C2 C1 令 C1 = C2 = C R3 = R R2 = 2R 將電路中元件值代入 有限電壓放大源 濾波器傳遞函數(shù)表達(dá)式，就可得到左圖濾波器的傳遞函數(shù)，也可進(jìn)行下面的計算得到傳遞函數(shù)表達(dá)式。 0113210221????????RsUsURsUss C URsUsUsUs C Rs C RsUsURRsUoMsCMMMiMfo)()()()()()()()()()()(12 131 RRKKs CRs CRKs CRsK fPPP?????? )()()(傳遞函數(shù) : 二階壓控電壓源 BPF仿真電路 仿真結(jié)果 R3 C1 C2 R1 R2 二階多路負(fù)反饋 BPF Ui Uo 將電路中元件值代入 多路負(fù)反饋 濾波器傳遞函數(shù)表達(dá)式，就可得到左圖濾波器的傳遞函數(shù)，根據(jù)傳遞函數(shù)得到濾波器主要參數(shù) KP、ω0、 Q， 進(jìn)而由設(shè)計技術(shù)要求，計算無源元件參數(shù)值。 設(shè)計步驟： 1首先根據(jù)設(shè)計技術(shù)要求及參數(shù)關(guān)系 B =ω0 / Q ω0＝ (ω1+ω2) / 2 B = ω2 ω1 選擇適當(dāng)?shù)?ω0、 KP、 Q 或 B； 2當(dāng) KP = 1～ 10的范圍內(nèi)，預(yù)選電容 C1=C2=C的大小可根據(jù) f0 的要求參考表 3－ 6確定； 3由 KP、 ω0、 Q表達(dá)式計算電路中各無源元件的值。 五、 帶阻濾波器 (BEF) BEF的一般形式 缺點 :電路元件較多 且 HPF與 LPF相并 比較困難 低通 高通 Ui Uo 這種電路的性能和帶通濾波器相反，即在規(guī)定的頻帶內(nèi)，不能通過（或受到很大衰減或抑制），而在其余頻率范圍，信號則能順利通過。此種濾波器常用于電子系統(tǒng)抗干擾，如地震儀中抗 50HZ工頻干擾。 根據(jù)二階有源濾波器傳遞函數(shù)的一般標(biāo)準(zhǔn)形式，當(dāng) b0 = KP， b1 = 0， b2 = KPω02 時是帶阻濾波器，其傳遞函數(shù)形式為： 20022022 ????????sssKsKBEF P)()(:二階帶阻濾波器傳遞函數(shù)： 頻率特性為： )()(0011????????QjKjK P幅頻特性為： 200211)()(????????QKKP左圖為隨不同的品質(zhì)因素 Q值變化的幅頻特性曲線。 ω/ω0 dB 0 20 40 Q=10 Q=1 Q=5 1 如何實現(xiàn)帶阻濾波器的功能？顯然，若從輸入信號中減去帶通濾波器處理過的信號，就可得到帶阻信號。這是實現(xiàn)帶阻濾波器的思路之一。 減法器 帶通濾波器 Ui Uo 帶阻濾波器方框圖 右為信號波形圖 Ui Uo U01 U01 A A A ω1 ω2 ω1 ω2 ω ω ω 電路組成 帶阻濾波器具體電路如下： 該電路由二階帶通濾波器和一個加法器組成 A2 A1組成反相輸入型帶通濾波器，即 A1輸出信號是輸入信號的反相帶通電壓， A2組成加法運(yùn)算電路。 1 R3 C1 C2 R1 R2 Rf1 Rf2 R4 + Ui Uo U01 1 2002220???????sQssKsK P)()(電路的傳輸函數(shù)為 ： 4113 2 RRRR f ?其中 通帶電壓放大倍數(shù)： 41232 RRRRK fP ??阻帶中心角頻率： )(212130111RRCCR???阻帶帶寬： 2130 2CCRQB ?? ?組成上圖帶阻濾波器的必要條件： A2 + R4 Rf1 Rf2 Ui Uo U01 U′ 由左圖列出輸入、輸出關(guān)系： 201401ffiRUURUURUU ????????因為 U′是虛地，即 U′＝ 0上式變?yōu)椋? 2011401ffiRURURU ???又帶通濾波器通帶增益為 KP = R3 / 2R1 (1) 算出 Ui代入 (1)式得： 那么 A1的輸出 U01 = R3 / 2R1 Ui 2001311401 2ff RUURRRRU ???為了使 U01通過 A2被抑制掉，令上式中 U0＝ 0，得： 314131142021 RRRRRRRR ff????即為帶阻濾波器的必要條件。 VS+AfRR39。VOIf↓R1I→iId→VS+AfRR39。VOIf↓R1I→iId→1RfRCCRRR+_vsvo2C12無源帶阻 (雙 T網(wǎng)絡(luò) ) 同相比例 另一種方案，在雙 T網(wǎng)絡(luò)后加一級同相比例運(yùn)算電路就構(gòu)成了基本的二階有源 BEF。 二階有源濾波器總結(jié) 濾波器 傳遞函數(shù) 一般表達(dá)式 : 00221202 ??? ?????ssbsbsbsK )(2002202 ??????? ssKsKLPF P)(:200222 ??? ??? sssKsKH P F P)(:2002022???????? sssKsKBP F P)(:20022022 ????????sssKsKBEF P )()(:ξ阻尼系數(shù) ω0 濾波器固有頻率 KP 通帶電 壓增益 作業(yè) : 分析測量放大器抑制共模信號能力，并簡單說明為什么用測量放大器做前置放大器。 濾波器的概念，包括有源濾波器和無源濾波器；簡單說明二階有源低通、高通、帶通、帶阻濾波器的幅頻特性及其用途。