雙T網(wǎng)絡(luò)有源二階帶阻濾波器設(shè)計(jì)

1、某某大學(xué)小論文報(bào)告課程名稱： 現(xiàn)代電路 課程編號： 論文題目 :雙 T網(wǎng)絡(luò)有源帶阻濾波器設(shè)計(jì)研究生 :學(xué) 號:研究生 :學(xué) 號:論文評語 :成 績 :任課教師 :評閱日期 :雙 T 網(wǎng)絡(luò)有源帶阻濾波器設(shè)計(jì)摘要 濾波器主要用于消除干擾信號， 將輸入信號經(jīng)過過濾而得到特定 頻率的頻點(diǎn)或者去除該頻點(diǎn)以外的頻率。 有源濾波器由運(yùn)放、 電阻和 電容組成。 帶阻濾波器是為了限制某一頻率的信號通過， 又稱為陷波 器。關(guān)鍵字 ：有源濾波器，帶阻濾波器，運(yùn)算放大器，限制頻率AbstractFilter is used to work off interfering signal, the signal inpu

2、t is filtered to get a certain frequency signal, or work off a certain frequency. Active filter comprises operational amplifier, resistance and capacitance. Band stop filter is used to stop a certain frequency signal, and it is also called trap filter.Key words : active filter, band stop filter, ope

3、rational amplifier, stop a certain frequency1. 引言 濾波器的主要作用是通過選頻網(wǎng)絡(luò)得到某一特定頻率的信號或 者消除某一特定頻率的信號， 得到所需要的沒有干擾的、 符合信道要 求的信號。 模擬濾波器可以分為有源和無源濾波器。 無源濾波器由電 阻和電容組成， 而有源濾波器由有源器件 （一般是運(yùn)放或者晶體管） 、 電阻和電容組成。 濾波器分為低通、 高通、全通、帶阻四種基本類型。本文設(shè)計(jì)的是帶阻濾波器， 又稱為陷波器， 用來濾除某一不需要的頻率，常見的組成方案有兩種：（1）低通和高通濾波器并聯(lián)組成帶阻濾 波器，（2）帶通和相加器組成帶阻濾波器。文中選擇

4、的是方案（ 1），即低通和高通濾波器并聯(lián)組成帶阻濾波器2. 理論分析2.1 電路組成二階有源帶阻濾波器由二階低通濾波器、 二階高通濾波器和運(yùn)算 放大器組成。圖 2.1 二階有源帶阻濾波器組成框圖輸出圖 2.2 二階無源低通濾波電路圖 2.3 二階無源高通濾波電路由上述兩部分低通和高通濾波電路， 加上運(yùn)算放大器即可構(gòu)成所 需的二階有源帶阻濾波電路。其中，輸入端連接到運(yùn)放的正端，電阻 作為反饋網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)在輸入回路中， 且反饋電壓正比于輸入電壓， 引入 串聯(lián)電壓負(fù)反饋， 構(gòu)成同相比例運(yùn)算放大器。 低通和高通濾波電路連接成 T 型，所以被稱為雙 T 網(wǎng)絡(luò)有源帶阻濾波電路圖 2.4 雙 T 網(wǎng)絡(luò)二階有源帶

5、阻濾波器簡圖2.1 參數(shù)分析電路的簡略圖如下：1)其中，要求： C3 2C1 2C2 2C,R1 R2 2R3 RR5R42)通 帶電壓增益： Au 112 RC中心頻率：f03)阻帶寬度：4)品質(zhì)因數(shù)：3. 電路設(shè)計(jì)根據(jù)如下要求：1)通帶電壓增益2)中心頻率：3)阻帶寬度： B計(jì)算：取 CB f0122AuR5： Au15 1 ，R4101kHz2 RC22Auf 0 2kHz100nF得到 R22Au01.6KR5R4電路圖如下：4. 結(jié)果分析4.1 波特圖分析圖 4.1 輸入 1000Hz 信號波特圖圖 4.2 輸入 1000Hz信號-3dB 波特圖 1圖 4.3 輸入 1000Hz 信

6、號 -3dB 波特圖 2從波特圖可以看出，對 1000Hz 信號有明顯的衰減作用，中心頻 率在 1.018kHz 。-3dB 處的頻率可以得到阻帶圍： 422.663Hz 2.281kHz，即可得到阻帶寬度為 1858Hz。跟實(shí)際需求相比，中心頻 率基本滿足要求，阻帶寬度略小于要求的 2kHz。相位圖如下：圖 4.4 雙 T 網(wǎng)絡(luò)二階有源帶阻濾波器輸入 1kHz 信號的相位圖4.2 電壓值分析通過示波器觀察輸入和輸出端的電壓值，結(jié)果如下圖所示：圖 4.5 示波器測量輸入端電壓值示意圖圖 4.6 示波器測量輸出端電壓值示意圖觀察可知，輸入信號峰峰值為 20V，但是輸出信號的峰峰值只有 138mV。由此可見，濾波器對于 1000Hz的信號有明顯的衰減作用。輸入其它頻率的信號，可以觀察到：在通帶圍，信號基本上沒有 衰減；在阻帶圍，不同頻率的信號有不同程度的衰減。4.3 分析電阻值變化對電路的影響(1)R4 增大，R5 不變。那么， Au 減小，對 1KHz的信號衰減變大， 阻帶變寬。(2)R4 不變，R5 增大。那么， Au 增大，對 1KHz的信號衰減變小， 阻帶變窄。5. 實(shí)際應(yīng)用帶阻濾波器用于濾除某一不需要的頻率， 例如，在微弱信號放大 器中濾除 50Hz