表41二阶滤波器的标准传递函数零极点分布以及幅频特ppt课件.ppt

表41二阶滤波器的标准传递函数,零、极点分布以及幅频特性示意图,运放作为有限增益放大器的有源滤波器电路,给Y1Y4赋予不同的阻容元件，则可构成不同的滤波器。例如，令Y1=Y3= ,Y2=Y4=sC,如图423所示，则传递函数,(429),与表41中的标准表达式比较，该传递函数有两个共轭复根(极点)而没有零点，可见是一个二阶低通滤波器。其中：,当K3时,分母中s项系数变负，极点就会移至S平面的右半平面，从而导致系统不稳定。一般这种电路的Q只能做到10以下。,4.3.1 一阶高通滤波电路(HPF),电路可由一阶LPF互换R C得到,传递函数为:,uo,u+,uI,令s=jw有,式中,高通截止频率,-3,+20dB/十倍频,4.3.2 二阶压控电压源高通滤波电路,uo,频率特性:,u+,式中:,要求:Aup3,其幅频特性曲线如图:,运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器,多重反馈有源滤波器,4.3.3 带通滤波电路BPF,BPF作用是使某频段内的有用信号通过，而高于或低于此频段的信号将被衰减。,可以用LPF和HPF串联组成,其构成思路如图所示：,注意：低通截止频率fH大于高通截止频率fL,LPF,fH,HPF,fL,fH,fL,f0,通带,二阶压控电压源BPF,电路如图：,LPH,HPF,频率特性为：,uo,uI,等效品质因数Q等于,同相比例放大电路的放大倍数,Aup是通带电压放大倍数，有,中心频率,从特性曲线看到，Q值越大，带宽BW越窄。,则该电路为带通滤波器，如图325(a)所示。令C3=C4=C，其传递函数为,(432),与表31中带通滤波器的标准传递函数,(433),比较，得中心角频率,(434),(435),(436),-3dB带宽,中心频率增益,取R2R1,有,画出幅频特性如图425(b)所示。调节R2,使中心频率变化，但带宽不变，增益也不变。这是该电路的特点，也是优点，如图425(c)所示。,图425带通滤波器,图425 带通滤波器(a)电路；(b)幅频特性；(c)调节R2,幅频特性移动,4.3.4 带阻滤波电路(BEF),作用是阻止某一频段内的信号通过, 达到抗干扰的目的，又名陷波器。,电路由低通和高通滤波电路并联而成，其思路是：,低通,高通,fH,fL,f0,阻带,双T带阻滤波电路如图：,LPF,HPF,频率特性为:,uo,ui,式中,为中心频率,特性曲线是:,由图可知,Q值越大, 阻带宽度越窄,二、用带通和相加器组成带阻滤波器用带通和相加器组成的带阻滤波器其框图如图427所示。 例如，采用图425(a)的带通滤波器和相加器组合便构成带阻滤波器。因为,(338),图427 用带通滤波器和相加器组成带阻滤波器,只要令A=-1(即令图425(a)中的R5=2R1)，则,(439),图428 50Hz陷波器电路,图429 50Hz陷波器的幅频特性及输入输出波形,425全通滤波器 全通滤波器的幅频特性是平行于频率轴的直线，所以它对频率没有选择性。人们主要利用其相位频率特性，作为相位校正电路或相位均衡电路。图430所示，是一个一阶全通滤波器或移相器，其传递函数为,(440),(441a),(441b),图430一阶全通滤波器(移相器)电路,图431一阶移相器的幅频特性及相频特性,图432 状态变量滤波器的信号流图表示法,4.4 开关电容滤波电路(SCF),电路MOS管和小电容组成，工作原理是,q1=C1u1,q2=C1u2,电容C1的传输平均电流为:,电路等效于:,由此可见，开关电容滤波电路频率特性的特征频率仅与时钟频率和电容比值有关。,由于开关电容滤波器属于离散时间系统，所以开关电容滤波器的分析方法与数字滤波器类同，主要用差分方程和Z变换,