1首先,無限增益多路反饋有源濾波器與Butterworth,chebyshev,bessel,ellipse等不屬于同一范疇的概念,無限增益多路反饋只是有源濾波器總多拓撲結(jié)構(gòu)中一種">

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無限增益多路反饋有源濾波器概念簡析

一幾個概念

1首先,無限增益多路反饋有源濾波器與Butterworth,chebyshev,bessel,ellipse等不屬于同一范疇的概念,無限增益多路反饋只是有源濾波器總多拓撲結(jié)構(gòu)中一種,其他還有Sallen-key、狀態(tài)變量濾波器、雙二階濾波器等;而Butterworth,chebyshev,bessel,ellipse是實際濾波器逼近理想濾波器的幾種近似算法,有無限增益多路反饋Butterworth濾波器或無限增益多路反饋chebyshev濾波器……

所以,要是比較的話,也是無限增益多路反饋與Sallen-key、狀態(tài)變量濾波器、雙二階濾波器等拓撲結(jié)構(gòu)相比較;或者,Butterworth,chebyshev,bessel,ellipse幾種近似方法相比較。

2曾經(jīng)也搞過有源濾波器,也說一下無限增益多路反饋濾波器的優(yōu)點:返相端輸入,失真較小,另外元件靈敏度要求也比Sallen-key低。

四種近似方法的特點:

1、巴特沃斯:通帶最大平坦性,但是過渡帶衰減不夠陡峭,而且其階躍響應(yīng)會產(chǎn)生上沖或波動,所以不適用于處理脈沖信號;

2、切比雪夫:通帶有起伏,但是過渡帶較陡峭,常用于AD轉(zhuǎn)換器前的抗混疊濾波器,階躍響應(yīng)同樣會產(chǎn)生上沖或波動;

3、橢圓:也有稱為考爾濾波器的。通帶起伏更大,而且衰減帶也有反彈,但過渡帶最陡峭;

4、貝塞爾:也有稱為湯姆遜(Thomson)濾波器的。最大的特點就是階躍響應(yīng)的波動最少,所以適用于處理脈沖信號,但是過渡帶最不陡峭。

二無限增益多路反饋有源濾波器設(shè)計

電路設(shè)計總讓外人覺得很難,很神秘,其實自己來試一下很簡單;

作設(shè)計有兩步工作要做,其一是測量目標的頻率特性和相位特性;然后是設(shè)計電路模擬;

下面簡單介紹一下頻率特性模擬部分的設(shè)計;

下圖是無限增益多路反饋有源濾波器的基本形式圖:

1.gif

1要設(shè)計RC濾波器,一般采用查表歸--快速的設(shè)計方法。使用這種方法,必須滿足濾波器條件。

首先給定要求的截止頻率fc,增益Kp;

選取濾波器的類型(切比雪夫型、巴特沃斯型),(低通、高通、帶通、帶阻);

選取(一階、二階、三階、四階、或高階)濾波器,請參考一些相關(guān)資料。《測控電路》、《精密儀器電路》……然后按下述步驟設(shè)計:

(1)先選擇電容C1的標稱值,電容C的初始值靠經(jīng)驗決定,通常以下面的數(shù)據(jù)作參考:

fc≤100HzC=(10-0.1)μF

fc=(100-1000)HzC=(0.1-0.01)μF

fc=(1-10k)HzC=(0.01-0.001)μF

fc=(10-1000k)HzC=(1000-100)pF

fc≥100kHzC=(100-10)pF

(2)所選擇的電容C1的實際值,再按照下式計算電阻換標系數(shù)K

K=100/(fc*C1)其中fc的單位為Hz;C1的單位為μF。

(3)表2-1中查出C1和K=1時的電阻值。

(4)再將這些電阻值靠標稱的實際電阻值

2設(shè)計實例

設(shè)計一個二階無限增益多路反饋1dB切比雪夫型低通濾波器,增益Kp=2,截頻(指紋波之間的終止頻率)fc=5KHz。設(shè)計步驟如下:

按上述快速設(shè)計方法得到標稱的電容取C=0.01μF,對應(yīng)的參數(shù)K=2,也可以由式

K=100/(fc*C1)=100/(5000*0.01)=2

從下表中查出Kp=2時,電容C1=C=0.01μF,K=1時的電阻值。

R1=2.602KΩ

R2=5.204KΩ

R3=8.839KΩ

將上述電阻值乘以參數(shù)K=2,得:

R1=5.204KΩ,取標稱值5.1K+104Ω

R2=10.408KΩ,取標稱值10K+408Ω

R3=17.698KΩ。取標稱值15K+2.7KΩ或≈18K

3濾波器設(shè)計用表
    作者:大學(xué)生新聞網(wǎng) 來源:大學(xué)生新聞網(wǎng)
    發(fā)布時間:2018-11-25 瀏覽:
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