有源濾波器中的相位關(guān)系-在線瀏覽
2024-09-15 08:06本頁面
【正文】 倍頻程這一范圍內(nèi)的響應(yīng)特性。顯然，高通和低通特性類似，只是相互間存在90176。它將決定幅值響應(yīng)曲線上的峰值以及相位曲線過渡段的陡峭程度。 （Q＝），可以產(chǎn)生最大平坦度響應(yīng)特性。圖4. 一個(gè)雙極點(diǎn)、低通濾波器的中心頻率 1 附近的相位響應(yīng)（同相，左軸；反相響應(yīng)，右軸） 圖中：Normalized Frequency——?dú)w一化頻率，Phase Angle（in－phase）——相角（同相），Phase Angle（inverted）——相角（反相）圖4描繪了該式所表示的（α＝）、在中心頻率以下兩個(gè)十倍頻程至中心頻率以上兩個(gè)十倍頻程這一范圍內(nèi)的響應(yīng)特性。一個(gè)2極點(diǎn)、高通濾波器的相位特性響應(yīng)可以由下式近似表示(4)圖5描繪了該式所表示的響應(yīng)特性（同樣有α＝），其范圍是中心頻率（＝1）以下兩個(gè)十倍頻程至中心頻率以上兩個(gè)十倍頻程，相應(yīng)的相移為圖5. 一個(gè)雙極點(diǎn)、高通濾波器的中心頻率 1 附近的相位響應(yīng)（同相，左軸；反相響應(yīng)，右軸） 圖中：Normalized Frequency——?dú)w一化頻率，Phase Angle（in－phase）——相角（同相），Phase Angle（inverted）——相角（反相）同樣的，顯然高通和低通相位響應(yīng)是類似的，僅僅存在180176。在更 高階數(shù)的濾波器中，每個(gè)附加段的相位響應(yīng)都累加到總的相移量之上。為了與通常的實(shí)踐保持一致，所示出的相移被限制為177。的范圍之內(nèi)。 事實(shí)上等價(jià)于 +179176。等價(jià)于0176。一階濾波器段一階濾波器段可以以多種方式來構(gòu)建。該濾波器的中心頻率為1/(2πRC)。此外，緩沖器還可以提供一定的驅(qū)動(dòng)能力。的相移，正如傳遞函數(shù)所預(yù)測(cè)的那樣，這是因?yàn)闆]有另外的元件改變相移特性。只要緩沖器的帶寬顯著高于濾波器，那么緩沖器就不會(huì)帶來相移。例如，若中心頻率是5kHz，則這些圖將展示50Hz到500kHz范圍內(nèi)的相位響應(yīng)特性。該電路增加了一個(gè)并聯(lián)電阻，對(duì)積分電容進(jìn)行連續(xù)放電，從根本上來說它是一個(gè)有損耗的積分器。因?yàn)樵摲糯笃魇且苑聪嗄Ｊ焦ぷ鞯模史聪嗄Ｊ綄⒃谙嘁铺匦陨弦敫郊拥?80176。圖2示出了輸入－輸出的相位差隨頻率的變化，其中包括了放大器引入的反相（右軸）。圖7. 利用工作在反相模式的運(yùn)放搭建的有源、單極點(diǎn)、低通濾波器上面所示的電路可以衰減高頻分量而通過低頻分量，均屬于低通濾波器。圖8示出一個(gè)無源的一階、高通濾波器電路結(jié)構(gòu)，其相位隨著歸一化頻率的變化特性則示于圖3中（同相響應(yīng)）。該高通濾波器的有源電路示于圖9中。這將被稱為反相、一階、高通響應(yīng)。這里要討論的是Sallen－Key、多路反饋、狀態(tài)變量結(jié)構(gòu)，及其類似的雙二階濾波結(jié)構(gòu)。關(guān)于各種不同結(jié)構(gòu)的更為完整的信息可參見文后的參考文獻(xiàn)。圖10示出了一個(gè)Sallen－Key二階低通濾波器的電路原理圖。由于在基本的Sallen－Key電路中，連接成跟隨器的運(yùn)放并不用于產(chǎn)生電壓增益，故對(duì)它的增益－帶寬要求并不重要。通過濾波器后，信號(hào)的相位保持不變（同相結(jié)構(gòu)）。為了簡(jiǎn)化比較，這將作為下面所考慮的二階濾波器段的性能標(biāo)準(zhǔn)。其相移－頻率關(guān)系示于圖5中（左軸）。圖11. 2極點(diǎn)、SallenKey高通濾波器Sallen－Key濾波器的放大器增益
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