双T带阻滤波器电路
基于双T网络的50Hz陷波电路设计
基于双T网络的50Hz陷波电路设计
史骏;彭静玉
【期刊名称】《科技信息（学术版）》
【年(卷),期】2011(000)021
【摘要】以传统双T型无源带阻滤波器为基础并加入反馈电路设计了Q值可调的50Hz陷波电路。
仿真实验表明该电路Q值连续可调且具有良好的选频特性,能最大程度地抑制50Hz工频干扰。
【总页数】3页(PI0121-I0122,I0042)
【作者】史骏;彭静玉
【作者单位】苏州大学应用技术学院,江苏苏州215325;苏州大学应用技术学院,江苏苏州215325
【正文语种】中文
【中图分类】TN402
【相关文献】
1.基于双T网络的50Hz陷波电路设计 [J], 史骏;彭静玉
2.稀疏正则化逆向神经网络在双陷波超宽带天线设计中的应用 [J], 南敬昌;王梓琦;高明明
3.基于陷波器的心冲击信号提取电路设计 [J], 冯静达;焦学军;李启杰;曹勇;姜劲;傅嘉豪;郭娅美;杨涵钧
4.基于裁剪分形结构的双陷波小型UWB天线设计研究 [J], 许悦昕;钟选明;廖成
5.基于UAF42通用滤波芯片的50Hz陷波器设计 [J], 颜良;陈儒军;刘石;陈一平
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38-表41二阶滤波器的标准传递函数,零、极点分布以及幅频特性示意图
[ R ]/ 1k / 51%
10 k
12 V
74 1
10 k
12 V
图4—29 50Hz陷波器的幅频特性及输入输出波形
4—2—5
R
全通滤波器的幅频特性
是平行于频率轴的直线， 所以它对频率没有选择性。
R －
人们主要利用其相位频率 特性，作为相位校正电路
ui
＋
uo
或相位均衡电路。图4—
R1
C
30所示，是一个一阶全通
滤波器或移相器，其传递 图4—30一阶全通滤波器(移相器)电路
函数为
Auf
(s)
1 1
sR1C sR1C
Auf ( j ) 1
( j ) 2 arctan RC
(4—40) (4—41a)
(4—41b)
A (ω ) 1
0 ω
(ω )
0
1 /R 1 C
R1
C4
R5
ui
－
R
C
2
3
A ＋
uo
Rp
(a )
图4—25带通滤波器
| A(jω) |
| A(jω) |
A(ω0) 0.707A(ω0)
R2
0
ω0
ω BW＝ ω0
0
ω01 ω02 ω03
ω
Q
(b)
(c)
图4—25 (a)电路；(b)幅频特性；(c)调节R2,幅频特性移动
4.3.4 带阻滤波电路(BEF)
带阻滤波器。因为
Ao s
Au
f
(s)
1
s2
Q
o s
Q
o2
带通滤波电路带通滤波器
f<f1的信号可从低通滤波器通过
f>f2的信号可从高通滤波器通过
阻带宽度为f2 -fl
频率范围在fl<f<f2的信号被阻断
三、 带阻滤波电路
2. 常用带阻滤波器（BEF）
电路特征：输入信号经过一个由RC元件 组成的双T型选频网络，然后接至集成运 放的同相输入端。
工作原理：当输入信号的频率较高时，可 以认为电容短路，则高频信号从上面由两 个电容和一个电阻构成的T型支路通过；
Ui (s)
1 sC
M
1 sC
P
Uo(s)
UM (s) UP (s) UP (s)
1
R
sC
Ui (s) UM (s) UM (s) UO (s) UM (s) UP (s)
1
R
1
sC
sC
压控电压源二阶HPF电路பைடு நூலகம்
传递函数：
Au
(s)
1
[3
(sRC)2 Aup (s) Aup (s)]sRC (sRC)2
带阻滤波器的作用与带通滤波器相反，即在规定的频带内，信号被 阻断，而在此频带之外，信号能够顺利通过。带阻滤波器也常用于抗干 扰设备中阻止某个频带范围内的干扰及噪声信号通过。
从原理上说，将一个通带截止频率为fl的低通滤波器与一个通带截 止频率为f2的高通滤波器并联在一起，当满足条件fl<f2时，即可组成带 阻滤波器。
1 Q 3 AuP
A u
f f0
A u p 3 A u p
Q A u p
Q是f=f0时的电压放大倍数与通带放大倍数之比
一、高通有源滤波电路
对数幅频特性
单片机心电放大器设计
心电放大器设计报告1.引言心血管疾病是人类死亡的主要疾病之一，许多患者心脏病发作后由于未能及时发现和抢救极易发生死亡。
然而由于心律失常的出现常常是偶发的，使用通常的心电图机等短程分析方法不易发现，现在较为有效的方法就是采用记录24小时以至更长时间的心电图并加以分析以期捕捉到心律失常波形。
本文研究设计了一种低功耗、结构简单、性价比高的心电放大器，在此基础上可研制出便携式动态心电记录仪。
该仪器的最大优点是电路简单、实用、低功耗且成本低廉，对各中小型医院的危重病人的抢救和家庭监护有较好的实用价值。
2．系统概述：2．1 在进行系统介绍之前，要明白的几个概念：2．1．1 心电图心脏是循环系统中重要的器官。
由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。
心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。
心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。
如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
如图1各种各样的心电图：a.标准的心电图b.带噪声的正常心电图c. 右心室肥厚 Right Ventricular Hypertrophy图1 正常与病态心电图心电图可分为普通心电图、24小时动态心电图、His束电图、食管导联心电图、人工心脏起搏心电图等。
应用最广泛的是普通心电图及24小时动态心电图。
2．1．2 心电导联为了记录心电，将探测电极安置于体表相隔一定距离的两点，此两点即构成一个导联，两点的连线代表连轴，具有方向性。
临床常用的导联方式有肢体导联和胸前导联，肢体导联又有标准导联和加压单极肢体导联之分。
临床中广泛应用的是标准十二导联系统，分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个标准导联，aVR、aVL、aVF 三个加压导联以及V1-V6六个胸极导联。
其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ主要是反应左手、右手以及左腿任两电极间的电压差，无探查电极和无关电极之分，是双极导联。
信号调理与信号产生电路
1电路组成
基本放大电路
同相放大电路
AV
1
Rf R1
反馈网络 （兼做选频网络）
9.6 RC正弦波振荡电路
2. RC串并联选频网络的选频特性
反馈系数
FV (s)
Vf (s) Vo (s)
Z2 Z1 Z2
sCR
1 3sCR (sCR )2
又 s j
0
// rd
稳幅原理
Vo
rd
AV
AV 3
AV FV 1 稳幅 电路仿真
9.6 RC正弦波振荡电路
例题:R=1k，C=0.1F，
R1=10k。Rf为多大时才 能起振？振荡频率f0=？
起振条件：
AF >= 1， F = 1
A=3
3
A =1+ Rf R1
R f = 2R1 =210=20k
（1）串联谐振
1
fs 2 LC 晶体等效阻抗为纯阻性
（2）并联谐振
1
C
fp 2
LC
1 C0
C
fs
1 C0
通常 C C0 所以 fs 与 fp 很接近
实际使用时外接一小电容Cs 则新的谐振频率为
fs
2
1 LC
C 1 C0 Cs fs
C 1
C0 Cs
采用非线性元件
热敏元件
起振时，AV
1
Rf R1
3
即 AV FV 1
热敏电阻的作用
Vo
Io
Rf 功耗
Rf 温度
Rf 阻值
AV
AV 3
AV FV 1 稳幅
t型电阻网络原理
t型电阻网络原理T型电阻网络原理。
T型电阻网络是一种常见的电路结构，它由三个电阻器组成，形状呈“T”字型，因此得名。
T型电阻网络在电子电路中有着广泛的应用，能够实现信号的混合、滤波、放大等功能。
本文将从T型电阻网络的原理入手，对其工作原理和应用进行详细介绍。
T型电阻网络由一个串联电阻和两个并联电阻组成，串联电阻与并联电阻的连接点构成了T型结构。
在实际应用中，T型电阻网络通常被用作滤波器、放大器、混频器等电路的重要组成部分。
其原理基于电阻器的串联、并联连接方式，通过合理的电阻数值和连接方式，可以实现对电路的控制和调节。
T型电阻网络的原理可以通过电路分析和信号处理理论来解释。
在T型电阻网络中，串联电阻起到了信号输入的作用，而并联电阻则对输入信号进行滤波和放大。
通过合理选择电阻数值和连接方式，可以实现对不同频率信号的处理，从而达到滤波、放大等功能。
在实际应用中，T型电阻网络可以根据具体的电路要求进行调节和优化。
通过改变串联电阻和并联电阻的数值，可以实现对信号的频率响应和幅度响应的调节。
同时，T型电阻网络还可以与其他电路元件结合，实现更复杂的电路功能。
总的来说，T型电阻网络是一种常见且实用的电路结构，其原理基于电阻器的串联、并联连接方式，通过合理的电阻数值和连接方式，可以实现对信号的控制和调节。
在实际应用中，T型电阻网络可以用于滤波、放大、混频等电路的设计中，具有广泛的应用前景。
综上所述，T型电阻网络的原理和应用是电子电路领域中的重要内容，通过深入理解其工作原理和特性，可以更好地应用于实际电路设计中，实现对信号的处理和控制。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢阅读！。
第四章_滤波电路
第四章 信号滤波目前在一般测控系统中, RC 有源滤波器,特别是由各种形式一阶与二阶有源滤波电路构成的滤波器应用最为广泛.它们的结构简单,调整方便,也易于集成化,实用电路多采用运算放大器作有源器件,几乎没有负载效应,利用这些简单的一阶与二阶电路级联,也很容易实现复杂的高阶传递函数,在信号处理领域得到广泛应用.由于一阶电路比较简单,也可由RC 无源网络实现,性能不够完善,应用不多,所以本节只介绍压控电压源型、无限增益多路反馈型与双二阶环型这三种常用的二阶有源滤波电路。
4.1压控电压源型滤波电路u i )图4.1 压控电压源滤波电路图4.1是压控电压源滤波电路基本结构，点划线框内由运算放大器与电阻R 和0R 构成的同相放大器称为压控电压源，压控电压源也可以由任何增益有限的电压放大器实现，如使用理想运算放大器，压控增益R R /1K 0f +=该电路传递函数为[]24315432121)1()()(H Y Y Y K Y Y Y Y Y Y Y Y K s f f +-+++++=式中51~Y Y ——所在位置元件的复导纳，对于电阻元件i i R Y /1=，对于电容元件)5~1(==i sC Y i i 。
51~Y Y 选用适当电阻Ｒ、电容Ｃ元件，该电路可构成低通、高通与带通三种二阶有源滤波电路．１.低通滤波电路在图4.1中，取1Y 与2Y 为电阻，3Y 与5Y 为电容，4Y =0开路，可构成低通滤波电路，如图4.2a 所示，滤波器的参数为RR 1K K 0f p +==21210C C R R 1=ω22f2110C R K -1R 1R 1C 1+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=αω 2．高通滤波电路在图4.1中，取3Y 与5Y 为电阻，1Y 与2Y 为电容，4Y =0开路，可构成高通滤波电路，如图4.2b 所示，该电路相当于图4.2a 低通电路中，电阻R 与电容C 位置互换，滤波参数为RR K K f 0p 1+==21210C C R R 1=ω11f 2120C R K -1C 1C 1R 1+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=αωu i )a ）1R )b ）)c ）2R a ）低通滤波电路 b ）高通滤波电路 c ）带通滤波电路图4.2 压控电压源型二阶滤波电路3．带通滤波电路R )图4.3 压控电压源型二阶带阻滤波电路用压控电压源构成的二阶带阻滤波电路也有多种形式，图4.3是一种基于RC 双T 网络的二阶带阻滤波电路，双T 网络必须具有平衡式结构，()()32121321R C C R R C R R ++=，或213R //R R =，213C //C C =。
模电第六章 基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
相频响应
arctg
1 0 /
0 / Q
2
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
三、二阶Sallen-Key带通滤波器
高通
反馈
设 Y 1 1/ R 1
Y2 1 R2 Y3 sC3 Y4 sC4 Y5 1 R5
得到二阶有源带通滤波电路
5、设计有源滤波器比设计LC滤波器更具灵活性，也可得到电 压增益。
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
4.滤波器的用途 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例 如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率 成分的干扰。滤波过程如图所示。
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
稳态响应
H ( j ) H (0 ) 1 jQ 0 0
幅频响应
H ( j ) H (0 ) 1 Q2 0 0
2
相频响应
arctgQ
低通
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
A1 A0 通带 O 测评 通带 阻带 阻带
有源带通滤波电路可理解为
由低通和高通串联得到
1
1 低通特征角频率 1 R1C 1 1 高通特征角频率 2 R2 C 2
必须满足
A2 A0
阻 碍 阴
通带 阻 碍 测评 O 2 阴 阻 碍 A A0 阴 通带 阻带 O 阻 碍
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF）
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
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3.7.1 双T带阻滤波器电路特性
双T带阻滤波器电路原理图如图3.7.1所示，
由节点导纳方程可导出电路的传递函数为:
S 2 AUF 1 ( ) n U O (S ) A( S ) U i ( s) 1 2(2 A ) S ( s ) 2 UF
（3.7.1）
式中
n
1 RC
Q
1 2(2 AUF )
AUF
Rb 1 Ra
如果AUF＝l，则Q＝0.5，增加AUF，Q将随之升 高。当AUF趋2时，Q趋向无穷大。因此，AUF愈 接近2，|A|愈大，可使带阻滤波器的选频特性愈
好。
图3.7.1双T带阻滤波器电路原理图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式（3.7.1）为双T带阻滤波器传递函数的典型 表达式。其中ωn为中心角频率，而Q则称为等
图3.7.2 双T带阻滤波器电路
图3.7.3 双T带阻滤波器的幅频特性
图3.7.4 双T带阻滤波器AC Analysis仿真分析结果
n
n
或者
j j AUF 1 ( ) 2 A1 ( ) 2 n n U ( j ) A( j ) O j j 1 j j U i (s) 1 2(2 AUF ) ( )2 1 ( )2 n n Q n n
效品质因数。
3.7.2 双T带阻滤波器电路特性分析
一个双T带阻滤波器电路如图3.7.2所示。启动
仿真，点击波特图仪，可以看见双T带阻滤波
器的幅频特性如图3.7.3所示。
利用AC Analysis（交流分析）可以分析双T带 阻滤波器电路的频率特性如图3.7.4所示。分析 方法参考3.3.2 一阶有源低通滤波器的AC Analysis（交流分析）分析步骤。