文档介绍：滤波器和衰减器的电路设计|第1
内容显示中一、滤波器影象参数法的设计滤波器是一种典型的选频电路,在给定的频段内,理论上它能让信号无衰减地通过电路,这一段称为通带外的其他信号将受到很大的衰减,具有很大衰减的频段称为阻带,通带与阻带的交界频率称为截止频率,对滤波器的基本要求是:(1)通带内信号的衰减要小,阻带内信号的衰减要大,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恒为常数,以便于阻抗匹配。
滤波器的分类如下:
滤波器:1、无源滤波器 2、有源滤波器, 无源滤波器又分为:RC滤波器和LC滤波器,RC滤波器又分为:1 低通RC滤波器 2 高通RC滤波器 3 带通RC滤波器
LC滤波器又分为:1 低通LC滤波器 2 高通LC滤波器 3 带阻LC滤波器 4 带通LC滤波器
有源滤波器又分为:1 有源高通滤波器 2 有源低通滤波器 3 有源带通滤波器 4 有源带阻滤波器
目前滤波器的分析和设计方法有两种:一是影像参数分析法,二是工作参数分析法(又称综合法)。前者设计简单,易于掌握,但这种滤波器的实测滤波特性与理论上的预定特性差别较大,在通带内又不能取得良好阻抗匹配,很难满足对滤波特性精度高的要求;后者是以网络综合理论为基础的分析方法,它选区找出与理想滤波特性相近似的网络函数,然后根据综合方法实现该网络函数,由这种方法设计出来的滤波器,实测的滤波特性与理论预定特性十分接近,所以适合于高精度的滤波器设计要求。
[见表一]
表一RC滤波器高通滤波器低通滤波器带通滤波器多级滤波器电路(a)(b)(c)(d)计
算
公
式三
分
贝fc≈1/≈1/≈1/[(RL+RB)]
fH≈(RL+RB)/
一
分
贝fc≈1/≈1/≈1/(RL+RB)
fH≈(RL+RB)/[:fc=10kHz
R=1kΩ
则3分贝的电容值为:
C≈1/
=1/×10×10 ×10
≈ 已知fc=1kHZ
R=3kΩ
则3分贝的电容值为:
C≈1/
=1/×10×10 ×10
≈ 已知:fH=200kHz,fL=15kHz
输入阻抗为10,输出阻抗为5kΩ
∵输入端和输出端要阻抗匹配
∴令RL=10kΩ,RB=5kΩ,若按3分贝公式计算,则
C≈(RL+RB)/=(10+5)×10/×200×10×10×5×10=240pF
C2≈1/×15×10×(10+5)10≈680pF特点RC滤波器适用于滤除音频信号的一种简单滤波器,由于电容器的电抗随频率升高而减小,所以若串臂接电容C,并臂接电阻R就构成了高通滤波器低通滤波器的串臂接电阻R,并臂接电容C,由于电容器的容抗随频率升高而减小,所以信号的高频成分不能通过滤波器fL为下限截止频率,fH为上限截止频率,通常fH>10fL以上,才能避免组合电路之间的显著干扰由于单级RC滤波器的过滤特性缓慢,若要暗加过滤特性的陡度可使用多级的RC滤波器,由图可见,每增加一级RC滤波器,其截止频率上的分贝衰减量将增加16dB