二阶低通滤波器

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二阶低通滤波器

二阶低通滤波器

二阶低通滤波器概述二阶低通滤波器是一种常见的信号处理工具,用于消除高频噪声和保留低频成分。

它具有简单的结构和良好的性能,被广泛应用于音频处理、图像处理、通信系统等领域。

本文将介绍二阶低通滤波器的原理、设计方法以及实现步骤,并给出一个实际的例子。

原理二阶低通滤波器通过对输入信号进行滤波操作,将输入信号中的高频成分去除,只保留低频成分。

它的原理基于二阶巴特沃斯滤波器(Butterworth Filter),巴特沃斯滤波器是一种模拟滤波器,具有平坦的通带响应和陡峭的阻带响应。

以模拟二阶低通巴特沃斯滤波器为例,其传输函数为:H(s) = 1 / (s^2 + s/Q + 1)其中,s为复平面上的变量,Q为品质因数,决定了滤波器的带宽和衰减率。

当输入信号经过滤波器后,输出信号可由输入信号经传输函数求得。

为了实现离散的二阶低通滤波器,可以使用数字滤波器设计方法,例如双线性变换或者频率抽样法。

通过将连续时间传输函数进行离散化,可以得到离散二阶滤波器的差分方程。

设计方法设计二阶低通滤波器的方法主要有以下几种:1. 理想低通滤波器法理想低通滤波器法通过将输入信号在一定截止频率处进行截断,得到一个临界低频截断点。

然后使用 Fourier 变换将其转换成频域,通过将较高频率处的频谱截断,得到一个频率响应变为零的低通滤波器。

2. 巴特沃斯低通滤波器法巴特沃斯低通滤波器法是基于巴特沃斯滤波器的原理进行设计。

通过选择合适的参数,可以得到具有平坦通带响应和陡峭阻带响应的二阶低通滤波器。

巴特沃斯低通滤波器具有最大的平坦度和最小的群延迟。

3. 非线性规划法非线性规划法是一种优化方法,通过最小化滤波器的误差函数,得到最优的滤波器。

这种方法可以根据自己的需求进行自定义滤波器的设计。

实现步骤下面是一种基于巴特沃斯低通滤波器的二阶低通滤波器的实现步骤:1.确定滤波器的截止频率和品质因数。

截止频率决定了滤波器的截止频率,品质因数决定了滤波器的带宽和衰减率。

pwm二阶低通滤波后的波形

pwm二阶低通滤波后的波形

pwm二阶低通滤波后的波形
PWM二阶低通滤波后的波形是经过PWM调制后的信号经过二阶低通滤波器处理后的波形。

PWM调制是一种将模拟信号转换为脉冲宽度调制信号的技术,通过改变脉冲的宽度来表示模拟信号的幅度。

而二阶低通滤波器则用来去除PWM信号中的高频成分,使得输出波形更加平滑。

具体的波形形状会受到PWM调制参数和低通滤波器的频率响应等因素的影响。

一般情况下,经过PWM二阶低通滤波后的波形会比原始PWM信号更加平滑,并且具有较低的高频成分。

这意味着波形的变化会更加缓慢,而不会出现原始PWM信号中的快速变化。

需要注意的是,PWM二阶低通滤波后的波形可能会有一定的延迟,这是由于滤波器的频率响应特性引起的。

因此,在设计PWM二阶低通滤波器时,需要权衡滤波效果和信号延迟之间的关系。

二阶有源低通滤波器课程设计

二阶有源低通滤波器课程设计

目录一题目规定与方案论证........................................................ 错误!未定义书签。

1.1(设计题题目)二阶有源低通滤波器............................................. 错误!未定义书签。

1.1.1题目规定.................................................................................. 错误!未定义书签。

1.1.2 方案论证................................................................................. 错误!未定义书签。

1.2(实训题题目)波形发生器与计数器............................................. 错误!未定义书签。

1.2.1题目规定.................................................................................. 错误!未定义书签。

1.2.2方案论证.................................................................................. 错误!未定义书签。

二电子线路设计与实现........................................................ 错误!未定义书签。

2.1二阶有源低通滤波器........................................................................ 错误!未定义书签。

2.2十位二进制加法计数器电路设计.................................................... 错误!未定义书签。

二阶低通滤波器c语言

二阶低通滤波器c语言

二阶低通滤波器c语言摘要:I.引言- 介绍二阶低通滤波器的作用和应用- 简述本文的主要内容II.二阶低通滤波器原理- 定义二阶低通滤波器的概念- 解释二阶低通滤波器的工作原理- 说明二阶低通滤波器的性能指标III.二阶低通滤波器C 语言实现- 介绍C 语言实现二阶低通滤波器的方法- 给出二阶低通滤波器的C 语言代码- 解释代码的实现过程和原理IV.二阶低通滤波器的应用- 举例说明二阶低通滤波器在实际应用中的使用- 阐述二阶低通滤波器在各种领域的重要性V.总结- 回顾本文的主要内容- 总结二阶低通滤波器C 语言实现的优点和局限性- 提出未来可能的改进方向正文:I.引言二阶低通滤波器是一种电子滤波器,主要用于滤除信号中的高频成分,保留低频成分。

在信号处理、通信、控制等领域有着广泛的应用。

本文将详细介绍二阶低通滤波器的原理和C 语言实现方法,并探讨其应用。

II.二阶低通滤波器原理二阶低通滤波器是一种具有两个存储元件的滤波器,其传递函数可以表示为:H(s) = A / (1 + ω^2 / ωn^2)其中,A 是滤波器的幅值响应,ω是信号的角频率,ωn 是滤波器的截止角频率。

当ω > ωn 时,滤波器对信号的衰减逐渐增加,信号通过滤波器后,高频成分被滤除,低频成分得以保留。

二阶低通滤波器的性能指标主要包括:通带波动、阻带衰减、过渡带宽等。

通带波动是指滤波器在通带内,不同频率信号的衰减程度;阻带衰减是指滤波器在阻带内,对高频信号的衰减程度;过渡带宽是指滤波器从通带到阻带的过渡区域宽度。

III.二阶低通滤波器C 语言实现C 语言实现二阶低通滤波器的方法主要是通过编程实现滤波器的传递函数。

具体步骤如下:1.定义滤波器参数:包括截止角频率ωn、通带衰减A 等;2.实现滤波器传递函数:根据二阶低通滤波器的原理,编写C 语言代码实现传递函数H(s);3.设计滤波器结构:根据传递函数,设计滤波器的结构,例如采用FIR(有限脉冲响应)滤波器结构;4.编写滤波器实现函数:根据滤波器结构,编写实现函数,实现对输入信号的滤波处理。

二阶低通滤波器转折频率

二阶低通滤波器转折频率

二阶低通滤波器转折频率二阶低通滤波器是电路中一个常见的滤波器。

滤波器的作用是对信号进行滤波,去除其中的噪声和干扰信号,使信号更加纯净,便于后面的信号处理和分析。

其中,二阶低通滤波器的转折频率是非常关键的一个参数。

一、什么是二阶低通滤波器二阶低通滤波器是一种电路,可以通过对输入信号进行处理,使得高于某个频率的信号被滤除,只留下低于该频率的信号通过。

具体来说,它可以起到去掉高频噪声的作用,因此被广泛地应用于各种电子设备中。

二、二阶低通滤波器的工作原理二阶低通滤波器可以看作是由电容和电感组成的简单电路。

当输入信号进入该电路后,在经过一系列的处理之后,只有低于一定频率的信号通过。

其中,二阶低通滤波器会对信号进行二级滤波,因此,其对信号的滤波效果更好。

三、二阶低通滤波器的设计在进行二阶低通滤波器的设计时,转折频率是一个非常关键的参数。

转折频率是指在该频率下,输入信号的功率降低到输出信号功率的一半。

因此,它是一个判断滤波器性能好坏的重要指标。

四、二阶低通滤波器转折频率的计算二阶低通滤波器转折频率的计算需要根据电容和电感的数值来求解。

具体而言,可以通过下面的公式来计算:f = 1 /(2π√(LC))其中,f是转折频率,L是电感的值,C是电容的值,π是圆周率(约为3.14)。

需要注意的是,电容和电感的选取需要根据具体的应用场景来决定,同时他们的值也会对转折频率产生影响。

五、结论通过以上的介绍可以看出,二阶低通滤波器转折频率是影响滤波器性能的一个重要参数。

在进行设计时需要根据具体的要求来确定电容和电感的数值,使得滤波器可以有效地进行信号处理。

同时,我们也可以看出滤波器的设计是一个复杂的过程,需要经过多次实验和计算来逐步完善。

二阶低通滤波器参数计算

二阶低通滤波器参数计算

二阶低通滤波器参数计算摘要:一、二阶低通滤波器简介1.定义与作用2.滤波器类型及应用场景二、二阶低通滤波器参数计算方法1.截止频率fc的计算2.通带衰减Ap的计算3.阻带衰减As的计算4.阶跃响应特性三、实例分析1.给定条件2.参数计算过程3.滤波器性能分析四、注意事项与优化1.滤波器参数选择原则2.不同应用场景下的参数调整3.滤波器性能的优化方法正文:一、二阶低通滤波器简介1.定义与作用二阶低通滤波器是一种常用的信号处理滤波器,主要用于去除高频噪声和干扰,保留低频信号。

在各种通信、音频、图像处理等领域有着广泛的应用。

2.滤波器类型及应用场景二阶低通滤波器主要有Butterworth、Chebyshev和Elliptic等类型。

不同类型的滤波器在频率响应、通带波动、阻带衰减等方面具有不同的特性,根据实际应用场景选择合适的滤波器类型至关重要。

二、二阶低通滤波器参数计算方法1.截止频率fc的计算截止频率fc是指滤波器通带与阻带之间的边界频率,通常用截止频率来表示滤波器的性能。

计算公式为:fc = R / (2 * π * C)其中,R为滤波器的电阻值,C为滤波器的电容值。

2.通带衰减Ap的计算通带衰减是指滤波器通带内信号的衰减程度,通常用分贝(dB)表示。

Ap的计算公式为:Ap = 20 * log10(A2 / A1)其中,A1为输入信号幅度,A2为输出信号幅度。

3.阻带衰减As的计算阻带衰减是指滤波器阻带内信号的衰减程度,通常用分贝(dB)表示。

As 的计算公式为:As = 20 * log10(A3 / A2)其中,A2为通带内输出信号幅度,A3为阻带内输出信号幅度。

4.阶跃响应特性二阶低通滤波器的阶跃响应特性是指当输入信号为单位阶跃信号时,滤波器的输出信号特性。

阶跃响应特性可以用来评估滤波器的性能,如群延迟、相位响应等。

三、实例分析1.给定条件假设我们需要设计一个二阶低通滤波器,通带衰减为0.1dB,阻带衰减为60dB,截止频率为1kHz。

二阶低通滤波器参数计算

二阶低通滤波器参数计算

二阶低通滤波器参数计算摘要:一、引言二、二阶低通滤波器的定义和特点三、二阶低通滤波器参数的计算方法1.截止频率2.传递函数3.频率响应四、二阶低通滤波器参数计算的实际应用五、总结正文:一、引言在信号处理领域,滤波器是一种广泛应用的技术。

二阶低通滤波器是其中一种常见的滤波器类型,它的主要作用是在保留信号的低频部分的同时,衰减高频部分。

为了更好地理解和应用二阶低通滤波器,我们需要了解其参数计算方法。

二、二阶低通滤波器的定义和特点二阶低通滤波器是一种具有两个极点的低通滤波器,它的传递函数为:H(s) = A(s) / (1 + ω_n^2s^2)。

其中,A(s) 是滤波器的幅频特性,ω_n 是滤波器的截止角频率,s 是复变量。

二阶低通滤波器的主要特点是,在截止频率ω_n 处,滤波器的幅频特性下降到一半。

三、二阶低通滤波器参数的计算方法1.截止频率截止频率ω_n 是二阶低通滤波器的关键参数,决定了滤波器能够通过的信号频率范围。

根据系统的物理特性(如电容、电感等)可以计算出截止频率ω_n。

2.传递函数二阶低通滤波器的传递函数H(s) 可以通过公式H(s) = A(s) / (1 +ω_n^2s^2) 计算。

其中,A(s) 是滤波器的幅频特性,可以通过对信号进行模拟滤波得到。

3.频率响应频率响应是描述滤波器对不同频率信号的处理效果的指标。

可以通过计算滤波器在各个频率点的幅频特性值,得到频率响应。

四、二阶低通滤波器参数计算的实际应用在实际应用中,二阶低通滤波器的参数计算可以帮助我们更好地设计和优化滤波器。

例如,在通信系统中,通过调整截止频率,可以实现对不同频率信号的滤波,从而提高信号质量。

五、总结本文介绍了二阶低通滤波器的参数计算方法,包括截止频率、传递函数和频率响应。

这些计算方法对于理解和应用二阶低通滤波器具有重要意义。

二阶低通滤波器的设计实验报告

二阶低通滤波器的设计实验报告

二阶低通滤波器的设计实验报告本实验旨在设计一个二阶低通滤波器,通过实验验证其性能。

一、实验原理低通滤波器是一种可以通过削弱高频信号的电子电路。

在信号处理中,可以使用低通滤波器来去除噪声、有害干扰以及在无线通信中使用的频带漏泄。

滤波器的截止频率是一种阈值,当信号频率高于截止频率时,信号将被过滤掉。

二阶低通滤波器在低频信号响应时具有更快的降频特性。

其传递函数可以表示为:H(s)=K/(s^2+ω0/Qs+ω0^2)其中,ω0是滤波器的角频率,Q是品质因数。

K是通道增益的大小。

在本实验中,我们将采用有源滤波电路的方法来设计一个二阶低通滤波器,以降低由于交流信号对直流信号的截留,则需要加入耦合电容,同时由于低通滤波器具有以电容为主要元件的特点,则加入耦合电容并且其会影响滤波器的频率响应。

因此,在选择耦合电容时,需要根据输入端的电阻值和截止频率进行计算。

如果选择的电容过大,将会降低截止频率。

反之,若选择的电容过小,则容易影响截止频率的稳定性。

因此,在选择电容时需要选择一个适当的范围进行测试。

二、实验器材1. 实验架2. 函数发生器3. 示波器4. 电容器5. 集成电路元件实验步骤1、确定截止频率的大小我们将使用函数发生器来提供输入信号。

在此之前,我们需要先确定通道的增益以及截止频率的大小。

2、选择电容的大小根据电容公式选择一个适当的范围进行测试。

错误的选择将会影响截止频率的稳定性。

3、组装电路将集成电路元件和电容器组合成一个电路,并将其电路连接在函数发生器上。

4、测量输出信号使用示波器来测量输出信号,并记录下截止频率以及增益大小。

5、调整电容容量根据测量结果来调整电容大小,并重新测试输出信号。

如果没有达到满意的效果,可以多次调整,直到达到期望的增益和截止频率。

三、实验结果经过多次实验,我们得出了以下结果:1. 选择了适当的输入信号和通道增益,实验得出截止频率为10kHz。

2. 经过测试,我们确定了一个合适的电容大小,该电容大小是1μF。

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课程设计说明书课程设计题目:有源二阶低通滤波器学院名称:信息工程学院专业:通信工程姓名:班级学号:同组人:指导老师:黄丽贞信息工程学院2010 年3月13 日课程设计任务书I、课程设计题目:有源二阶低通滤波器II、课程设计技术要求及主要元器件:〖基本要求〗:1) 分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路;2)截止频率f c=2KHz;3)增益A vp=2 ;〖主要参考元器〗:UA741CD芯片;III、电子专业课程设计工作内容及进度安排:第一周查阅资料,确定方案,Multisim仿真第二周设计制作,电路调试,撰写报告Ⅳ、主要参考资料:[1]童诗白.模拟电子技术基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006[2] 谢自美.电子线路综合设计(第一版) [M].武汉:华中科技大学出版社,2006[3] 沈小丰,余琼蓉.电子线路实验——模拟电路基础[M].北京:上清华大学出版社,2005摘要在现代的电信设备和各类控制系统中,滤波器应用极为广泛。

在我们日常生活中,几乎所有的电子部件都有使用滤波器,而且滤波器的优劣将直接决定电子产品的优劣。

鉴于滤波器与人们的生活息息相关,本文研究的对象正是一个二阶有源低通滤波器(巴特沃思响应)。

该电路主要采用了uA741运放,并且在一阶的基础上增加一节RC网络,加大幅频特性衰减斜率,以达到在给定的频段内,让信号无衰减地通过电路,而通带外的其他信号将受到很大的衰减;从而提高滤波效果。

本设计运用uA741和RC选频网络实现了信号频率在给定的范围内通过,也在一定程度上提高了滤波效果。

关键字:二阶、频率衰减、滤波目录前言 (1)第一章二阶低通滤波器的设计要求 (2)1.1设计任务及要求 (2)第二章电路设计原理及方案 (3)2.1二阶有源低通滤波器的特点 (3)2.2设计原理 (4)2.3设计方案 (6)2.3.1芯片选择 (6)2.3.2二阶低通滤波器电路 (8)第三章滤波电路的详细设计 (9)3.1二阶有源低通滤波器的理论分析 (9)3.1.1频率特性 (9)3.1.2通带电压放大倍数AUP (9)3.2二阶低通滤波器的理论计算 (9)3.3用Mutisim仿真 (12)第四章电路的焊接与调试 (14)4.1电路的安装 (14)4.2电路的调试 (14)实验结论 (15)第五章设计心得和体会 (16)参考文献 (17)附录一 (18)附录二 (19)前言随着社会文明的进步和科学技术的发展,先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域中占有不可或缺的核心地位。

在我国现代化建设的发展进程中,模拟电子技术在国民经济和科学研究各个领域的应用也越来越广泛。

滤波器技术更是现代技术中一个不可缺少的部分。

滤波器已大量渗入现代技术中。

在现代通信和信号处理方面,电话,电报,电视,无线电等都是以滤波器作为它们的重要部件之一。

低通滤波器在现实生活中运用也十分的广泛。

该种滤波器是只有在规定的低频率范围内才能使信号通过,而且其电路性能稳定,增益容易调节。

利用这一性质不仅可以滤出有用信号通过且同时抑制无用信号。

工程上也常常用低通滤波器作信号处理、数据传送和抑制干扰等。

例如:无线电发射机使用低通滤波器阻塞可能引起与其它通信发生干扰的谐波发射;又如电子低通滤波器用来驱动重低音喇叭和其它类型的扩音器、并且阻塞它们不能有效传播的高音节拍;低通滤波器还在模拟合成器即(合成的电子音乐)声音处理中发挥着重要的作用;固体屏障也是一个声波的低通滤波器,当另外一个房间中播放音乐时,很容易听到音乐的低音,但是高音部分大部分被过滤掉。

我国现有滤波器的种类和所覆盖的频率虽然基本上满足现有各种电信设备。

但从整体而言,我国有源滤波器发展比无源滤波器缓慢,尚未大量生产和应用。

从下面的生产应用比例可以看出我国各类滤波器的应用情况:LC滤波器占50%;晶体滤波器占20%;机械滤波器占15%;陶瓷和声表面滤波器各占1%;其余各类滤波器共占13%。

从这些应用比例来看,我国电子产品要想实现大规模集成,滤波器集成化仍然是个重要课题。

第一章二阶低通滤波器设计要求1.1设计任务及要求一、基本要求:1)分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路;2)截止频率f c=2KHz;3)增益A V=2;注:可用实验电源二、设计任务:(1)根据原理图分析电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的UA741CD芯片的管脚及其功能;(3)进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)写出完整、详细的课程设计报告。

三、设计目标:(1)通带内信号的衰减要尽量小,阻带内信号的衰减要尽量大,由通带过渡到阻带的衰减特性陡直上升;(2)通带内的特性阻抗要为常数,以便于阻抗匹配。

第二章电路设计原理及方案2.1 二阶有源低通滤波器的特点:(1)有源低通滤波器:容许低频信号通过, 但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过,而且通带放大倍数和频率特性并不随负载变化而变化。

(2)压控电压源二阶滤波电路的特点:运算放大器为同相接法,滤波器的输入阻抗很高,输出阻抗很低,滤波器相当于一个电压源。

其优点是:电路性能稳定,增益容易调节。

(3)无限增益多路负反馈二阶滤波电路的特点:运算放大器为反相接法,由于放大器的开环增益无限大,反相输入端可视为虚地,输出端通过电容和电阻形成两条反馈支路。

其优点是:输出电压与输入电压的相位相反,元件较少,但增益调节不方便。

(4)巴特沃思滤波器:所谓巴特沃思滤波器就是以巴特沃思近似函数作为滤波器的系统函数,该函数以最高阶台劳级数的形式来逼近理想矩形特性。

巴特沃思滤波器一种幅度平坦的滤波器,即其幅频特性在直至衰减3dB的截至频率处几乎是完全平坦的,但在截止频率附近有峰起,对阶越响应有过冲和振铃现象,过渡带以中等速度下降,下降率为-6ndB/倍频程,其巴特沃思低通滤波器的幅度特性曲线如图1.1所示图1.1归一化巴特沃思低通滤波器的幅度特性曲线2.2 设计原理(一)简单二阶低通滤波器是在一阶的基础上加入一节RC ;二阶低通滤波器由两部分组成,上半部分是一个同相比例放大电路,由两个电阻R1,Rf 和一个理想运算放 器(uA741CD)构成。

下半部分是一个二阶RC 滤波电路,由两个电阻R 及两个电容C 构成。

原理结构图如图2.1所示:图 2.1 简单二阶低通滤波器(二)有源滤波器的形式有好几种,本实验主要是巴特沃斯响应的二阶滤波器的设计。

巴特沃斯低通滤波器的幅频特性为:, n=1,2,3,. . . (1) 写成:(2) 其中A uo 为通带内的电压放大倍数,ωC 为截止角频率,n 称为滤波器的阶。

从(2)式中可知,当ω=0时,(2)式有最大值1; ω=ωC时,(2)式等于0.707,即A u 衰减了3dB ;n 取得越大,随着ω的增加,滤波器的输出电压衰减越快,滤波器的幅频特性越接近于理想特性曲线。

如图2.2所示 A uonc uo u A j A 211)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωωn c uo u A j A 21)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωω)(ωj A un=80 ωC ω图2.2低通滤波器的幅频特性曲线当 ω>>ωC 时, (3) 两边取对数,得:lg 20cuo u n A j A ωωωlg 20)(-≈ (4) 此时阻带衰减速率为: -20ndB/十倍频或-6ndB/倍频,该式称为衰减估算式n c uo u A j A ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≈ωωω1)(对于二阶低通滤波器,其传递函数:222)(c cc uo u s Q s A s A ωωω++= (5) 归一化后的传递函数: (6) 2.3 设计方案:2.3.1 芯片选择:uA741CDuA741芯片是通用的高增益运算放大器,这类单片硅集成电路芯片提供输出短路保护和闭锁自由运作。

而且还具有广泛的共同模式,差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。

芯片原理图、芯片管脚图及部分参数如下所示:11)(2++=L L uo L u s Qs A sAuA741CD 芯片管脚图:1管脚和5管脚为偏置(调零端),2管脚为正向输入端,3管脚为反向输入端,4管脚接地,6管脚为输出,7管脚接电源 8管脚空脚uA741CD 芯片部分参数:2.3.2二阶低通滤波器电路:(一)压控电压源低通滤波电路: 将简单的二阶低通滤波电路(图 2.1)中接地的电容C1端该接到集成运放的输出端,便得到压控电压源二阶低通滤波电路,如图2.2所示。

电路中既引入 了负反馈,又引入了正反馈。

当信号频率趋于零时,由于C1的电抗趋于无穷大,因而正反馈很弱;当信号频率趋于无穷大时,由于C2的电抗趋于零,因而Up(s)趋于零。

所以,只要正反馈引入得当,就既可能在f=f0时使电压放大倍数数值增大,又不会因正反馈过强而产生自激振荡。

同相输入端电位控制由集成运放和R1、R2组成的电压源,故称压控电压源滤波电路。

图2.3压控电压源二阶有源低通滤波电路(二)无限增益多路反馈滤波电路:与压控电压源低通滤波电路类似,无限增益多路反馈滤波电路也是通过增加RC环节,使得滤波器的过渡带变窄,衰减斜率值加大,电路如图 2.4所示。

但不同的是无限增益多路反馈滤波电路通过改变Rf的连接,改善f0附近的频率特性,实现多路反馈效果。

同时,因为图2.4所示电路中的运放可看成理想运放,即可认为其增益无穷大,故也将该种电路称为无限增益多路反馈滤波电路。

图2.4 无限多路增益反馈二阶低通滤波电路第 三 章 滤波电路的详细设计3.1二阶有源低通滤波器的理论分析一、 频率特性:二阶低通滤波器电路的频率特性为:特征频率f0与通频带截止频率fP 的关系:fp ≈0.37f 0;二、 通带电压放大倍数AUP :低频下,两个电容相当于开路,电路为同相比例,此时增益为:AUP =1+RV / RF1 = 2;3.2 二阶低通滤波器的理论计算㈠ 压控电压源二阶低通滤波电路 :(1) 电路如图2.5所示。

其传输函数为:21212212112212111)1(111)(R R C C s C R A C R C R s R R C C A s A uo uo u +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=222c c c uo s Q s A ωωω++=其归一化的传输函数: 11)(2++=L L uo L u s Q s A s A 其中Q 为品质因数 通带放大倍数: 341R R A uo +=(1) 滤波器的截止角频率:c c f C C R R πω212121==(2) 为了减少输入偏置电流及其漂移对电路的影响,应使:4321//R R R R =+(3) 将上述方程与341R R A uo += 联立求解,可得:)(214R R A R f +=(4)2212111)1(11C R A C R C R Q uo c -++=ω143-=f A R R cL ss ω=图2.5压控电压源二阶有源低通滤波器(2)参数计算及元器件选取:在上面四个式子中共有六个未知数,三个已知量,因此有许多元件组可满足给定特性的要求,这就需要先确定某些元件的值:令R 1=R 2=R ,C 1=C 2=C ;① 先取C 1=C 2=C ,然后再计算R 1和R 2。

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