帶通帶阻濾波器開關電容濾波器

帶通帶阻濾波器開關電容濾波器第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一運放作為有限增益放大器的有源濾波器電路第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一給Y1~Y4賦予不同的阻容元件，則可構成不同的濾波器。例如，令Y1=Y3=,Y2=Y4=sC,如圖4—23所示，則傳遞函數(shù)(4—29)

與表4—1中的標準表達式比較，該傳遞函數(shù)有兩個共軛復根(極點)而沒有零點，可見是一個二階低通濾波器。其中：第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一

當K＞3時,分母中s項系數(shù)變負，極點就會移至S平面的右半平面，從而導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。一般這種電路的Q只能做到10以下。

第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一4.3.1一階高通濾波電路(HPF)電路可由一階LPF互換RC得到傳遞函數(shù)為:uou+uI令s=jw有式中高通截止頻率-3+20dB/十倍頻第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一4.3.2二階壓控電壓源高通濾波電路uo頻率特性:u+式中:要求:Aup﹤3其幅頻特性曲線如圖:第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一運放作為無限增益放大器的多重反饋有源濾波器多重反饋有源濾波器第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一4.3.3帶通濾波電路BPFBPF作用是使某頻段內的有用信號通過，而高于或低于此頻段的信號將被衰減。可以用LPF和HPF串聯(lián)組成其構成思路如圖所示：注意：低通截止頻率fH大于高通截止頻率fLLPFfHHPFfLfHfLf0通帶第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一二階壓控電壓源BPF電路如圖：LPHHPF頻率特性為：uouI等效品質因數(shù)Q等于同相比例放大電路的放大倍數(shù)Aup是通帶電壓放大倍數(shù)，有中心頻率BW從特性曲線看到，Q值越大，帶寬BW越窄。第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一

則該電路為帶通濾波器，如圖3—25(a)所示。令C3=C4=C，其傳遞函數(shù)為(4—32)與表3—1中帶通濾波器的標準傳遞函數(shù)(4—33)第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一比較，得中心角頻率

(4—34)(4—35)

(4—36)

-3dB帶寬中心頻率增益

取R2<<R1,有

第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一畫出幅頻特性如圖4—25(b)所示。調節(jié)R2,使中心頻率變化，但帶寬不變，增益也不變。這是該電路的特點，也是優(yōu)點，如圖4—25(c)所示。圖4—25帶通濾波器第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一

圖4—25帶通濾波器(a)電路；(b)幅頻特性；(c)調節(jié)R2,幅頻特性移動第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一4.3.4帶阻濾波電路(BEF)作用是阻止某一頻段內的信號通過,達到抗干擾的目的，又名陷波器。電路由低通和高通濾波電路并聯(lián)而成，其思路是：低通高通fHfLf0阻帶雙T帶阻濾波電路如圖：LPFHPF頻率特性為:uoui式中為中心頻率特性曲線是:BW由圖可知,Q值越大,阻帶寬度越窄第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一二、用帶通和相加器組成帶阻濾波器

用帶通和相加器組成的帶阻濾波器其框圖如圖4—27所示。例如，采用圖4—25(a)的帶通濾波器和相加器組合便構成帶阻濾波器。因為

(3—38)第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一圖4—27用帶通濾波器和相加器組成帶阻濾波器

第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一只要令A′=-1(即令圖4—25(a)中的R5=2R1)，則(4—39)

第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一圖4—2850Hz陷波器電路第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一圖4—2950Hz陷波器的幅頻特性及輸入輸出波形第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一

4—2—5全通濾波器全通濾波器的幅頻特性是平行于頻率軸的直線，所以它對頻率沒有選擇性。人們主要利用其相位頻率特性，作為相位校正電路或相位均衡電路。圖4—30所示，是一個一階全通濾波器或移相器，其傳遞函數(shù)為(4—40)

(4—41a)(4—41b)

圖4—30一階全通濾波器(移相器)電路第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一圖4—31一階移相器的幅頻特性及相頻特性第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一圖4—32狀態(tài)變量濾波器的信號流圖表示法第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一4.4開關電容濾波電路(SCF)電路MOS管和小電容組成，工作原理是q1=C1·u1q2=C1·u2電容C1的傳輸平均電流為:TC電路等效于:由此可見，開關電容濾波電路頻率特性的特征頻率僅與時鐘頻率和電容比值有關。第24頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一由于開關電容濾波器屬于離散時間系統(tǒng)，所以開關電容濾波器的分