有源濾波器ppt課件(2)(參考版)
2025-01-17 20:56本頁面
【正文】 。以上三個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。可以應用 變換來克服掉這一障礙。其中的元件值都是以 1rad/s的截止頻率和 1歐進行了歸一化的；然而，通過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際頻率。 每個元件值都列于濾波器手冊的表格中，也可以通過計算機得到。這種簡化了的梯形結(jié)構(gòu)也被稱為 全極點梯形 電路。若去掉最右端的電感，則 n就會被減 1而變成了一個偶數(shù)。因此，梯形電路產(chǎn)生的是一個有凹陷的低通響應，或稱為橢圓低通響應 。 在中頻段，由于每條臂上 LC器件串聯(lián)諧振的影響，響應呈現(xiàn)出一系列的凹陷。 在高頻段，電容相當于短路，電路主要呈感性，同時電路對信號的傳輸呈現(xiàn)出很大阻抗。在低頻段，電感相當于短路而電容相當于開路，因此梯形電路提供了一條從輸入端直接到輸出端的信號通路。這是在有源濾波器綜合中最常用到的一種 RLC原型電路。其中的元件值都是以 1rad/s的截止頻率和 進行了歸一化的；然而，通過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際頻率。 每個元件值都列于濾波器手冊的表格中，也可以通過計算機得到。這種簡化了的梯形結(jié)構(gòu)也被稱為 全極點梯形 電路。若去掉最右端的電感，則 n就會被減 1而變成了一個偶數(shù)。因此，梯形電路產(chǎn)生的是一個有凹陷的低通響應，或稱為橢圓低通響應。 在中頻段，由于每條臂上 LC器件串聯(lián)諧振的影響，響應呈現(xiàn)出一系列的凹陷。 在高頻段，電路相當于短路，電路主要呈感性，同時電路對信號的傳輸呈現(xiàn)出很大阻抗。在低頻段，電感相當于短路而電容相當于開路，因此梯形電路提供了一條從輸入端直接到輸出端的信號通路。這是在有源濾波器綜合中最常用到的一種 RLC原型電路。這種優(yōu)點使得它非常適合應用在對特性參數(shù)要求很嚴格的場合。然后，用模仿模塊來代替電路中的電感使濾波器變成為有源結(jié)構(gòu)；也就是用來模仿電感特性而專門設計的有源電路。對靈敏度方面的考慮，以及在無源 RLC網(wǎng)絡綜合領(lǐng)域里可資利用的豐富知識促使了梯形模仿設計方法的出現(xiàn)。梯形結(jié)構(gòu)是一個緊密的耦合系統(tǒng)。特別對于高 Q值的模塊來說，其中一個元件微小的變化都會導致整個級聯(lián)電路的響應發(fā)生顯著變化。 圖 低通 RLC濾波器原型和它的 CRD等效電路 直接設計 從模塊化設計的角度來說，要求級聯(lián)濾波器各部分是互相獨立的?？梢宰C明，用相同的因子去除電路網(wǎng)絡中所有的阻抗后得到的修正后的網(wǎng)絡與原網(wǎng)絡的傳遞函數(shù)是一樣的?？梢杂?jw除原電路網(wǎng)絡的各個元件值來避免這個限制。 L對高頻信號相當于一個二階低通響應。 圖 （ a) 無源帶通濾波器原型；（ b）采用電感模仿器后的電路有源實現(xiàn) 采用 FDNR的電路綜合 現(xiàn)在來分析作為采用 FDNR有源濾波器綜合電路例子的圖 （ a）所示的RLC濾波器。一旦知道了濾波器特性，就可以得到一系列滿足條件的 RLC值，然后就可將原來的電感替換成 GIC電感模仿器，從而得到了一個僅僅含有電阻和電容的電路。 圖 （ a）所示的帶通原型是這種電路典型的一個例子。設計過程如下：先設計出一個滿足給定條件的 RLC濾波器，然后再將原電路中的電感替換成用GIC實現(xiàn)電感功能的電路。也可采用具有足夠快動態(tài)響應的雙運算放大器。毋庸置疑，模仿阻抗的性能不可能有電路中所使用的電阻、電容和運算放大器的性能那樣好。 D元件的值可以通過改變其中的一個電阻值來進行調(diào)節(jié)。因為電容會產(chǎn)生一個和電流的積分成比例的電壓，所以 FDNR（也常稱為 D元件 ）可以被看成對電流積分兩次的一種元件。 圖 （ a）電感模仿器； （ b） D元件實現(xiàn) 2. 除了 Z1和 Z5是電容以外，其他的 Z都為電阻。如圖 （ a）所示。其中最有意思與最有用途的電路如下所述： 1. 除了 Z2（或 Z4） 是電容以外，其他的 Z都為電阻
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