hz濾波器,有詳細(xì)參數(shù)和說(shuō)明

1、v1.0 可編輯可修改50Hz工頻信號(hào)對(duì)信號(hào)采集有很大影響，必須除去。本設(shè)計(jì)采用雙T有源濾波器來(lái)濾除50Hz的工頻信號(hào)，電路圖如圖3-5 所示。f012 RC對(duì)于 f > f 0 的高頻信號(hào)，兩個(gè)串聯(lián)的電容（ 3-5-1 ）C 阻抗很低，信號(hào)可經(jīng)過(guò)電容直接傳7輸?shù)竭\(yùn)放的同相輸入端即Ui=U+；對(duì)于f < f 0 的低頻信號(hào)，電容2C的阻抗非常高，信號(hào)可經(jīng)兩個(gè)串聯(lián)的電阻R 直接傳輸?shù)竭\(yùn)放的同相端即Ui =U+；只有當(dāng)f=f 0的信號(hào)輸入時(shí)，分別經(jīng)過(guò)兩個(gè)通道傳輸：從高通濾波通道（兩個(gè)電容C和一個(gè)電阻 R/2 構(gòu)成）輸出的電壓比輸入電壓超前一個(gè)略小于 /2 的相位；從低通濾波通道 （兩個(gè)

2、電阻R和一個(gè)電容2C構(gòu)成）輸出電壓比輸入電壓落后一個(gè)略小于 /2的相位。兩路傳輸?shù)酵噍斎攵说碾妷赫么笮∠嗟?、相位相反，相互抵消，因此放大器輸出電壓近似為?8 。3-5 雙 T 有源陷波器3-5 中 R4、 R5以及運(yùn)放組成陷波器的正反饋，具有增強(qiáng)信號(hào)作用，反饋系數(shù) F 有公式計(jì)算出：R5FR5 R4(3-5-2)Q,決定濾波器的選擇性，高 Q對(duì)應(yīng)較窄的阻帶而低Q對(duì)應(yīng)較寬的阻帶 。 本設(shè)計(jì)中由于只要求衰減50Hz信號(hào)，其它頻率盡量保留，因此需要提高 Q。 Q值的計(jì)算公式為：(3-5-3)14(1 F )阻帶 BW的公式為：BW2 f0Q(3-5-4)(3-5-5)=20lg( Uomin/

3、Ui)根據(jù)式 3-5-1 可以計(jì)算，如果要濾除50Hz的噪聲，必須選擇好電阻R以及電容C，分別可以選擇C= 和R=33K、C=和R=10K、C=和R=11K以及C=和R=12 K，然后使用信號(hào)發(fā)生器輸入幅度1000mV，頻率變化的正弦信號(hào)以及使用示波器進(jìn)行觀察，獲得的下陷曲線如表5-3(a) 所示。表 5-3(a) R 、 C大小不同時(shí)的陷波曲線C=C=R=33KR=10KC=R=11KC=R=12 K由表 5-3(a) 可以看出，C=和R=11K 時(shí)的陷波效果最理想，所以R選取了11K , 電容C 選取了。 但是其阻帶還比較寬，還不符合要求，根據(jù)式 2-5-2 、 2-5-3及 2-5-4

4、可以知道，改變R5和 R4可以改變阻帶寬度。R4固定為1K，通過(guò)改變R5的值，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)比效果，R5分別取值：10K、 20K、30K、40K、50K、60K、70K、80K、90K、100K，數(shù)據(jù)記錄如表5-3(b) 所示。表 5-3(b) 不同 R5值的輸出值404142434445464748495051R5=10K1020102098076072066058050042030020010040140240R5=20K104010201020940920900840780680540360160100280420R5=30K1040104010401000100098096092086

5、0740540240120360560R5=40K1040104010401020102010201000980940860680340140440660R5=50K10401040104010401040102010201000980920800400200540740R5=60K1060106010601060106010401040102010201000940560240580780R5=70K1060106010601060106010601060104010401020960600260640820R5=80K106010601060106010601060106010601060

6、10401020760300720880R5=90K1060106010601060106010601060106010601040980740340780900R5=100K10601060106010601060106010601060106010601000900360760940表 5-3(b) 不同R5值的輸出值Hz輸出mV525354555657585960708090100200400R5=10K32040048054058064068070074090094098098010201020R5=20K5406407208208408809009209801000102010401

7、04010401040R5=30K6807808409209409409609801000102010401040104010401040R5=40K780840900960980980100010201040104010401040104010401040R5=50K840900940100010001000102010201040104010401040104010401040R5=60K900940980100010001020104010401040106010601060106010601060R5=70K900960100010201040104010401060106010601

8、0601060106010601060R5=80K92010001020106010601060106010601060106010601060106010601060R5=90K98010401060106010601060106010601060106010601060106010601060R5=100K98010401010106010601060106010601060106010601060106010601060表 5-3(c) 不同R5值的陷波曲線R5=10KR5=20KR5=30Kv1.0 可編輯可修改R5(K9表 5-3(d) 不同 R5值的陷波深度和陷波寬度102030405060708090100v1.0 可編輯可修改12-20度 ( dB)114604131252118161412度 ( Hz)根據(jù)表 5-3(d) 畫(huà)出 R5 與陷波深度和陷波寬度的關(guān)系圖，如圖5-3(a) 和圖5-3(b) 所示。5-3(a) 陷波深度隨R5變化圖5-3(b) 陷波寬度隨R