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滤波器中的滤波器和衰减器的电路设计
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。 |
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≈1/6.28RCfc≈1/6.28RCfL≈1/[6.28C2(RL+RB)]fH≈(RL+RB)/6.28C1RLRB 一分贝fc≈1/3.2RCfc≈1/3.2RCfL≈1/3.2C2(RL+RB)fH≈(RL+RB)/[3.2C1RLRB计算实例已知:fc=10kHzR=1kΩ则3分贝的电容值为:C≈1/6.28fcR=1/6.28×10×10 ×10≈0.015μF已知fc=1kHZR=3kΩ则3分贝的电容值为: C≈1/6.28fcR =1/6.28×10×10 ×10 ≈0.015μF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)/6.28fHRLRB=(10+5)×10/6.28×200×10×10×5×10=240pFC2≈1/6.28×15×10×(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注明上述公式的单位是:R、RL、RB为Ω,C、C1、C2、为F,fc、fL、fH为Hz |
2.LC滤波器 图 1 |
图2是将T型串联m式滤波器从O、O′之间劈开两半,从而得到两个半节的T型串联,m式滤波器,。从O、O′两端往左或右看进去的阻抗均为Z′πm,Z′πm称为倒L型串联m式滤波器的影像阻抗。图3示出Z′πm随频率变化的情况,当m=0.6时,Z′πm在通带内基本上恒为常驻数而倒L滤波器的联滤波器的首尾两边,就能使滤波器与信号源及负载得良好的阻抗匹配。 图2 |
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