⼆阶⽆源低通滤波器幅频特性曲线_⼀⽂看懂⼆阶lc低通滤波
器的设计及原理
⼆阶低通滤波器的设计
⼀、系统设计⽅案选择
1、总⽅案设计
⽅案框图
2、⼦框图的作⽤
RC⽹络的作⽤
在电路中RC⽹络起着滤波的作⽤,滤掉不需要的信号,这样在对波形的选取上起着⾄关重要的作⽤,通常主要由电阻和电容组成。 放⼤器的作⽤
电路中运⽤了同相输⼊运放,其闭环增益RVF=1+R4/R3同相放⼤器具有输⼊阻抗⾮常⾼,输出阻抗很低的特点,⼴泛⽤于前置放⼤级。 将输出信号的⼀部分或全部通过牧电路印象输⼊端,称为反馈,其中电路称为反馈⽹络,反馈⽹络分为正、负反馈。
提金工艺3、⽅案选择
1)滤波器的选择
⼀阶滤波器电路最简单,但带外传输系数衰减慢,⼀般在对带外衰减性要求不⾼的场合下选⽤。⽆限增益多环反馈型滤波器的特性对参数变化⽐较敏感,在这点上它不如压控电压源型⼆阶滤波器。
2)级数的选择
滤波器的级数主要根据对带外衰减特殊性的要求来确定。每⼀阶低通或⾼通电路可获得-6dB每倍频程(-20dB每⼗倍频程)的衰减,每⼆阶低通或⾼通电路可获得-12dB每倍频程(-40dB每⼗倍频程)的衰减。
3)元器件的选择
⼀般设计滤波器时都要给定截⽌频率fc(ωc)带内增益Av,以及品质因数Q(⼆阶低通或⾼通⼀般为0.707)。在设计时经常出现待确定其值的元件数⽬多于限制元件取值的参数之数⽬,因此有许多个元件均可满⾜给定的要求,这就需要设计者⾃⾏选定某些元件值。⼀般从选定电容器⼊⼿,因为电容标称值的分档较少,电容难配,⽽电阻易配,可根据⼯作频率范围按照表1.1.3初选电容值。
蒸压加气块⼆、系统组成及⼯作原理
1、有源⼆阶压控滤波器
基础电路如图1所⽰
图1⼆阶有源低通滤波基础电路
钢格板压焊机它由两节RC滤波电路和同相⽐例放⼤电路组成,在集成运放输出到集成运放同相输⼊之间引⼊⼀个负反馈,在不同的频段,反馈的极性不相同,当信号频率f>>f0时(f0为截⽌频率),电路的每级RC电路的相移趋于-90º,两级RC电路的移相到-180º,电路的输出电压与输⼊电压的相位相反,故此时通过电容c引到集成运放同相端的反馈是负反馈,反馈信号将起着削弱输⼊信号的作⽤,使电压放⼤倍数减⼩,所以该反馈将使⼆阶有源低通滤波器的幅频特性⾼频端迅速衰减,只允许低频端信号通过。其特点是输⼊阻抗⾼,输出阻抗低。
2、⽆限增益多路反馈有源滤波器
基本形式图
在⼆阶压控电压源低通滤波电路中,由于输⼊信号加到集成运放的同相输⼊端,同时电容C1在电路参数不合适时会产⽣⾃激震荡。为了避免这⼀点,Aup取值应⼩于3.可以考虑将输⼊信号加到集成运放的反相输⼊端,采取和⼆阶压控电压源低通滤波电路相同的⽅式,引⼊多路反馈,构成反相输⼊的⼆阶低通滤波电路,这样既能提⾼滤波电路的性能,也能提⾼在f=f0附近的频率特性幅度。由于所⽰电路中的运放可看成理想运放,即可认为其增益⽆穷⼤,所以该电路叫做⽆限增益多路反馈低通滤波电路。
遥控干扰器三、单元电路设计、参数计算、器件选择
1、⼆阶压控低通滤波器设计及参数计算
通讯继电器所以根据上述推导公式可得:电路设计时应该使得
,根据市场能买到的器件,则可以取R4+R3+10k,然后由中⼼频率计算公试可以取C1=C2=0.1uF,可以得出电阻
R1=596.58k,R4=1.06255k.可以⽤2k的电位器代替,基本达到设计要求了。
仿真电路图如下所⽰:
2、⽆限增益多路反馈有源滤波器的设计及参数计算
根据上述推导公式可得:电路设计时应该使得C1=C2,根据市场能买到的器件,则可以取C1=C3=0.1uF,然后由中⼼频率计算公式,电压增益公式以及品质因素的公式计算参数,依据以上三个公式,取fO=2KHz,Q=0.707,Aup=2.令R1=R2可得:
R1=R2=0.22519K,3R=0.45038K,⽽⽤R1,R2⽤2K的电位器调节,
使得其等于0.22519K即可基本达到设计要求。其仿真电路图如下
四、电路组装及调试
1、压控电压源⼆阶低通滤波电路
当输⼊的信号频率⼩于截⽌频率2000hz,其电路的增益为2.即其波形的峰峰值是两倍
2、⽆限增益多路负反馈⼆阶低通滤波器
其仿真电路图如上:
当输⼊的频率是1000HZ,2000HZ,30000JHZ的交流电源是输出信号的波形图分别如下:
输出与输⼊的倍数关系分别是2倍,1.4倍然后是截⾄了,趋于0.滤波器的滤波效果已经达到,截⾄频率是2000HZ。⼩于2000HZ时,输出波放⼤2倍。
>超微电极