帶通帶阻濾波器開(kāi)關(guān)電容濾波器

帶通帶阻濾波器開(kāi)關(guān)電容濾波器第1頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第2頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)放作為有限增益放大器的有源濾波器電路第3頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月給Y1~Y4賦予不同的阻容元件，則可構(gòu)成不同的濾波器。例如，令Y1=Y3=,Y2=Y4=sC,如圖4—23所示，則傳遞函數(shù)(4—29)

與表4—1中的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式比較，該傳遞函數(shù)有兩個(gè)共軛復(fù)根(極點(diǎn))而沒(méi)有零點(diǎn)，可見(jiàn)是一個(gè)二階低通濾波器。其中：第4頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)K＞3時(shí),分母中s項(xiàng)系數(shù)變負(fù)，極點(diǎn)就會(huì)移至S平面的右半平面，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。一般這種電路的Q只能做到10以下。

第5頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3.1一階高通濾波電路(HPF)電路可由一階LPF互換RC得到傳遞函數(shù)為:uou+uI令s=jw有式中高通截止頻率-3+20dB/十倍頻第6頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3.2二階壓控電壓源高通濾波電路uo頻率特性:u+式中:要求:Aup﹤3其幅頻特性曲線如圖:第7頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)放作為無(wú)限增益放大器的多重反饋有源濾波器多重反饋有源濾波器第8頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3.3帶通濾波電路BPFBPF作用是使某頻段內(nèi)的有用信號(hào)通過(guò)，而高于或低于此頻段的信號(hào)將被衰減?？梢杂肔PF和HPF串聯(lián)組成其構(gòu)成思路如圖所示：注意：低通截止頻率fH大于高通截止頻率fLLPFfHHPFfLfHfLf0通帶第9頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二階壓控電壓源BPF電路如圖：LPHHPF頻率特性為：uouI等效品質(zhì)因數(shù)Q等于同相比例放大電路的放大倍數(shù)Aup是通帶電壓放大倍數(shù)，有中心頻率BW從特性曲線看到，Q值越大，帶寬BW越窄。第10頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

則該電路為帶通濾波器，如圖3—25(a)所示。令C3=C4=C，其傳遞函數(shù)為(4—32)與表3—1中帶通濾波器的標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)(4—33)第11頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比較，得中心角頻率

(4—34)(4—35)

(4—36)

-3dB帶寬中心頻率增益

取R2<<R1,有

第12頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月畫(huà)出幅頻特性如圖4—25(b)所示。調(diào)節(jié)R2,使中心頻率變化，但帶寬不變，增益也不變。這是該電路的特點(diǎn)，也是優(yōu)點(diǎn)，如圖4—25(c)所示。圖4—25帶通濾波器第13頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

圖4—25帶通濾波器(a)電路；(b)幅頻特性；(c)調(diào)節(jié)R2,幅頻特性移動(dòng)第14頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3.4帶阻濾波電路(BEF)作用是阻止某一頻段內(nèi)的信號(hào)通過(guò),達(dá)到抗干擾的目的，又名陷波器。電路由低通和高通濾波電路并聯(lián)而成，其思路是：低通高通fHfLf0阻帶雙T帶阻濾波電路如圖：LPFHPF頻率特性為:uoui式中為中心頻率特性曲線是:BW由圖可知,Q值越大,阻帶寬度越窄第15頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、用帶通和相加器組成帶阻濾波器

用帶通和相加器組成的帶阻濾波器其框圖如圖4—27所示。例如，采用圖4—25(a)的帶通濾波器和相加器組合便構(gòu)成帶阻濾波器。因?yàn)?/p>

(3—38)第16頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖4—27用帶通濾波器和相加器組成帶阻濾波器

第17頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月只要令A(yù)′=-1(即令圖4—25(a)中的R5=2R1)，則(4—39)

第18頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖4—2850Hz陷波器電路第19頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖4—2950Hz陷波器的幅頻特性及輸入輸出波形第20頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

4—2—5全通濾波器全通濾波器的幅頻特性是平行于頻率軸的直線，所以它對(duì)頻率沒(méi)有選擇性。人們主要利用其相位頻率特性，作為相位校正電路或相位均衡電路。圖4—30所示，是一個(gè)一階全通濾波器或移相器，其傳遞函數(shù)為(4—40)

(4—41a)(4—41b)

圖4—30一階全通濾波器(移相器)電路第21頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖4—31一階移相器的幅頻特性及相頻特性第22頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖4—32狀態(tài)變量濾波器的信號(hào)流圖表示法第23頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.4開(kāi)關(guān)電容濾波電路(SCF)電路MOS管和小電容組成，工作原理是q1=C1·u1q2=C1·u2電容C1的傳輸平均電流為:TC電路等效于:由此可見(jiàn)，開(kāi)關(guān)電容濾波電路頻率特性的特征頻率僅與時(shí)鐘頻率和電容比值有關(guān)。第24頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由于開(kāi)關(guān)電容濾波器屬于離散時(shí)間系統(tǒng)，所以開(kāi)關(guān)電容濾波器的分析