測(cè)定阻抗匹配的重要性…l段π形濾波器

1、只有信號(hào)頻率通過(guò)的濾波器，在以數(shù)字技術(shù)為主體的今天，是電子電路的天下，這里，在從音頻到視頻帶的比較低的頻率內(nèi)，使用的OP放大器以有源濾波器為主流。由于有源濾波器不必需阻抗匹配，所以多數(shù)段數(shù)具有很容易級(jí)聯(lián)連接的特征。一方面，作為數(shù)MHz以上頻率使用的高頻用濾波器，從古至今都使用LC方式的無(wú)源濾波器，但是，LC濾波器在設(shè)計(jì)時(shí)必需預(yù)先決定特性阻抗ZO，當(dāng)驅(qū)動(dòng)側(cè)的阻抗RS、終端（負(fù)載）電阻RL，不適合或者變化時(shí)，會(huì)對(duì)濾波器特性有影響因此，可以說(shuō)一般LC濾波器的設(shè)計(jì)都很難。在各種LC濾波器中，測(cè)定預(yù)先假定的負(fù)載電阻RL及負(fù)載斷開(kāi)短路時(shí)的LC濾波器的輸人阻抗ZIN，研究濾波器的通頻帶內(nèi)的波形和頻帶外的特性

2、如何變化，加深對(duì)濾波器的理解。 圖1表示基本的LC濾波器的模型。從其外形上看，稱之為形低通濾波器。這個(gè)電路是使用了由線圈L和電容C組成的3個(gè)電抗元件的電路，衰減傾斜度為3×6dBoct，即18 dBoct。使用起來(lái)多以除去高頻噪聲等為目的。圖1 1段形低通攄波器的構(gòu)成計(jì)算電路常數(shù)時(shí)，首先決定特性阻抗Z。和截?cái)囝l率fc，然后算出L和C的值。圖1中，從可知，當(dāng)ZO50、fc5MHz時(shí)，L3.183H、c636pF。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，取L3.3H、C。照片1是1段形低通濾波器的衰減特性。截?cái)囝l率fc比設(shè)計(jì)值5MHz低，這是因?yàn)長(zhǎng)3.3H的緣故。照片上側(cè)的曲線是RL1M時(shí)的特性，產(chǎn)生的通頻帶約6

3、dB，截?cái)囝l率fc附近產(chǎn)生約3dB的峰值。照片1 1段形低通濾波器的減衰特性（fc5MHz，Zo50，RL50及l(fā)M，flOOkHzl00MHz，div.）如果在這樣的頻率特性上，在具有峰值的濾波器上給予脈沖，則輸出會(huì)產(chǎn)生過(guò)沖或振蕩，因此要懂得阻抗匹配的重要性。照片2是當(dāng)濾波器的輸出特性阻抗為zoRL50終端時(shí)，對(duì)應(yīng)輸出斷開(kāi)（RL）和輸出短路（RL0）時(shí)，各個(gè)輸人阻抗ZIN隨頻率特性如何變化的曲線圖。當(dāng)ZORL50時(shí)的輸人阻抗，通頻帶為51.6，截?cái)囝l率fc附近產(chǎn)生若干個(gè)峰值，在fc以上時(shí)又變成同一曲線。照片2 1段形濾波器.隨首負(fù)載阻抗RL的變化而引起的輸入阻抗的變化（RL0及,fl00MHz）當(dāng)RL時(shí)，與頻率成反比，輸人阻抗ZIN下降可以看到在f3 5MHz產(chǎn)生串聯(lián)共振現(xiàn)象：f5MHz附近產(chǎn)生并聯(lián)共振現(xiàn)象：fc以上頻率時(shí)成反比在f處產(chǎn)生串聯(lián)共振現(xiàn)象，但這是由電容的自己共振所引起的。 當(dāng)RL0時(shí),輸人阻抗ZIN與頻率成比例上升，在f3.5MHz產(chǎn)生并聯(lián)共振現(xiàn)象，fc以上頻率時(shí)變?yōu)橥瑯拥奶匦赃@樣，根據(jù)負(fù)載的阻抗匹配狀