有源濾波器ppt課件(2)-展示頁
2025-01-23 20:56本頁面
【正文】 1 1 1() 0 . 6 1 8 0 1 1 . 6 1 8 0 1 1Hs s s s s s? ? ?? ? ? ? ?（ ） c? s? 高階濾波器的設計是從選擇最適合應用要求的近似開始的，然后是確定 ， ， Amax 和 Amin 。例如，五階巴特沃茲響應的系數(shù)是 b0=b5=1,b1=b4= b2=b3=。它們是 巴特沃茲、切比雪夫、考爾和 貝塞爾 近似。這些系數(shù)為設計者在給出幅頻和相頻特性時提供了更多的自由度，因而可以獲得更好的優(yōu)化程度。 c?c?c?s? /sc??c? s? 低通情況下所給出的一些術語，可以很容易地 擴展到圖 （ b）所示的高通，以及圖 。介于 和 之間的頻率范圍稱為 過渡帶 ，或者 邊緣 。阻帶開始處的頻率記為 。阻帶是一個基本上達到完全衰減的頻率區(qū)域。于是 的含義就是相應曲線離開起伏帶邊界點處的頻率。增益在通帶范圍內(nèi)不必為一個常數(shù)，對它的變化定義了一個最大變化量 Amax ，如 Amax =1dB。引人衰減量 為 ()A?10( ) 20 log ( )A H j??? ? ? ?（ ） 圖 （ a）低通響應；（ b）高通響應的幅度限制 可以看到，對信號產(chǎn)生些微或幾乎沒有衰減的頻率范圍稱為 通帶 。一般而言，如果要求逼近的程度愈好，那么濾波器的階數(shù)就會愈高。有源濾波器（ Ⅱ ） 濾波器近似 級聯(lián)設計 通用阻抗轉(zhuǎn)換器 直接設計 低階濾波器 高階濾波器 不能很好地滿足實際應用要求時 包括一階、二階 三階以上 濾波器近似 如果需要抑制的信號和需要通過的信號在頻率上非常接近，那么在這種情況下二級濾波器的截止特性可能就不夠陡峭，此時就需要采用某種高階濾波器。實際的濾波器只能逼近圖 。 實際低通濾波器與它的理想模型之間的差別可用圖 （ a）中的陰影部分來表示低通情況。對于低通濾波器，通帶一直從直流延伸到 截止頻率 。增益在通帶內(nèi)可能會呈現(xiàn)起伏，此時 Amax 稱為 最大通帶起伏 ，而通帶被稱為 起伏帶 。 幅度在過了 以后就會下降從而進入 阻帶 。阻帶用某些最小允許衰減對其進行了詳細標定，如 Amin =60dB 。因為比值 給出了一種響應陡峭程度的度量，所以它被稱為 選擇性因子 。某些濾波器近似以增大其他帶內(nèi)起伏為代價換取過渡帶內(nèi)下降曲線斜率的最大化。 圖 （ a）帶通響應；（ b）帶阻響應的幅度限制 隨著傳遞函數(shù)階數(shù) n的增加，引入了其他的一些以高價多項式系數(shù)形式出現(xiàn)的參數(shù)。在這些各種各樣的近似中，有一些近似一直以來令人感到滿意，于是就在濾波器手冊中詳細列出了它們的系數(shù)表。 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式的系數(shù)。 于是 5 4 3 21() 3 . 2 3 6 5 . 2 3 6 5 . 2 3 6 3 . 2 3 6 1Hs s s s s s? ? ? ? ? ?（ ） 另外一種方法是把 H(s) 表示式分解成階數(shù) ≤2的因式乘積的形式，然后再列出這些因式系數(shù)的表。后者是利用濾波器手冊和計算機程序求得階次 n的關鍵。級聯(lián)方式是通過級聯(lián)第 3章中所研究過的低階節(jié)來獲得所需要的響應。 若選擇級聯(lián)設計方式，接下來是確定各個部分的 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。這些計算機程序是由運算放大器制造商提供用來擴大產(chǎn)品的應用的 。例如 。由于巴特沃茲曲線在 附近變成圓弧形，而且在阻帶以 20ndB/dec的斜率滾降，因而被貼切地稱為最大平坦。 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 切比雪夫近似 有時候響應曲線的銳截止比最大平坦更為重要。一
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