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带阻滤波器设计原理计算

时间:2009-07-08 20:38:37

滤波器是一种只传输指定频段信号,抑制其它频段信号的电路。
   滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种:
① 无源滤波器:
   由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成
② 有源滤波器:
   一般由集成运放与RC网络构成,它具有体积小、性能稳定等优点,同时,由于集成运放的增益和输入阻抗都很高,输出阻抗很低,故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。
利用有源滤波器可以突出有用频率的信号,衰减无用频率的信号,抑制干扰和噪声,以达到提高信噪比或选频的目的,因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。
从功能来上有源滤波器分为:
   低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、
   带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)、
   全通滤波器(APF)。
其中前四种滤波器间互有联系,LPF与HPF间互为对偶关系。当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时,将LPF与HPF相串联,就构成了BPF,而LPF与HPF并联,就构成BEF。在实用电子电路中,还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。

带阻滤波器(BEF)
如图1(a)所示,这种电路的性能和带通滤波器相反,即在规定的频带内,信号不能通过(或受到很大衰减或抑制),而在其余频率范围,信号则能顺利通过。
在双T网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源BEF。


               (a) 电路图               (b) 频率特性
                         图1二阶带阻滤波器

电路性能参数:
通带增益  
中心频率  

带阻宽度B=2(2-Aup)f0

选择性  

[!--empirenews.page--]1.压控电压源二阶带阻滤波器[/!--empirenews.page--]1.压控电压源二阶带阻滤波器

电路如图2所示。电路的传输函数:



其中,通带电压放大倍数:


阻带中心处的角频率:



品质因数:
2.无限增益多路负反馈二阶带阻滤波器
该电路由二阶带通滤波器和一个加法器组成,如图3所示。电路的传输函数为:


其中:
通带电压放大倍数:

阻带中心角频率:

阻带带宽:

例.要求设计一个有源二阶带阻滤波器,指标要求为:
通带中心频率:
通带电压放大倍数:
带宽:

设计步骤:
1)选用附录中图2电路。
2)该电路的传递函数:

其中,通带的电压放大倍数:

阻带中心处的角频率为:

品质因数:

阻带带宽:



,则

图2 压控电压源二阶带阻滤波器

   图3 无限增益多路负反馈二阶带阻滤波器

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