有源低通滤波器(LPF)

有源低通滤波器(LPF)
1 低通滤波器的主要技术指标
 1)通带增益Avp
    通带增益是指滤波器在通频带内的电压放大倍数,如图3所示。性能良好的LPF通带内的幅频特性曲线是平坦的,阻带内的电压放大倍数基本为零。
 雨水收集利用系统(2)通带截止频率fp
    其定义与放大电路的上限截止频率相同,见图3。通带与阻带之间称为过渡带,过渡带越窄,说明滤波器的选择性越好。 
3 LPF的幅频特性曲线

2 简单一阶低通有源滤波器
    一阶低通滤波器的电路如图4所示,其幅频特性见图5,图中虚线为理想的情况,实线为实际的情况。特点是电路简单,阻带衰减太慢,选择性较差。 
                4 一阶LPF                                                5 一阶LPF的幅频特性曲线
f = 0时,电容器可视为开路,通带内的增益为                           
一阶低通滤波器的传递函数如下    育苗杯其中 
    该传递函数式的样子与一节RC低通环节的增益频率表达式差不多,只是缺少通带增益Avp这一项。

3 简单二阶低通有源滤波器
    为了使输出电压在高频段以更快的速率下降,以改善滤波效果,再加一节RC低通滤波环节,称为二阶有源滤波电路。它比一阶低通滤波器的滤波效果更好。二阶LPF的电路图如图6所示,幅频特性曲线如图7所示。
  
              6 二阶LPF                                                            7 二阶LPF的幅频特性曲线
1)通带增益
    f = 0时,各电容器可视为开路,通带内的增益为                         
2)二阶低通有源滤波器传递函数
根据图火漆印章头如何自制8-2.06可以写出                     
                     
通常有 上海化科,联立求解以上三式,可得滤波器的传递函数                     
(3)通带截止频率
    s换成jω,令ω02πf0=1/(RC)破坏一号发电机可得                         
    f=fp 时,上式分母的模                         
解得截止频率:                         
    与理想的二阶波特图相比,在超过f0以后,幅频特性以-40 dB/dec的速率下降,比一阶的下降快。但在通带截止频率fpf0之间幅频特性下降的还不够快。

4 二阶压控型低通有源滤波器
 1)二阶压控型LPF
二阶压控型低通有源滤波器如图8所示。其中的一个电容器C1原来是接地的,现在改接到输出端。显然,C1的改接不影响通带增益。
  
            8 二阶压控型LPF                                           9 二阶压控型LPF的幅频特性
2)二阶压控型LPF的传递函数               
对于节点N,可以列出下列方程               
联立求解以上三式,可得LPF的传递函数
                
上式表明,该滤波器的通带增益应小于3,才能保障电路稳定工作。
 3)频率响应
由传递函数可以写出频率响应的表达式             
f=f0时,上式可以化简为                   
    定义有源滤波器的品质因数Q值为f=f0时的电压放大倍数的模与通带增益之比                       
以上两式表明,当2<Avp<3时,Q>1,在单片机解码f=f0处的电压增益将大于Avp,幅频特性在f=f0处将抬高,具体请参阅图9。当Avp3时,Q=∞,有源滤波器自激。由于将C1接到输出端,等于在高频端给LPF加了一点正反馈,所以在高频端的放大倍数有所抬高,甚至可能引起自激。

本文发布于:2024-09-22 15:46:03,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/160452.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:二阶   放大   有源   电路
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议