低通濾波器設(shè)計(jì)課件

一、低通有源濾波器的設(shè)計(jì)1、一階低通濾波器功能：低于截止頻率的低頻信號(hào)通過，衰減高頻信號(hào)分量，通帶為，為截止頻率。

RC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的一階低通濾波器的I/O關(guān)系如下：復(fù)域關(guān)系為：為輸入信號(hào)頻率濾波器的的截止頻率為：1信號(hào)通過該濾波器時(shí)，幅值衰減如下：相應(yīng)得到圖中同相端輸入的有源一階低通濾波器的增益衰減關(guān)系如下：低通截止頻率：信號(hào)頻率時(shí)，可無衰減通過濾器。

2幾點(diǎn)說明

1)無源低通濾波器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，帶負(fù)載能力差。對(duì)于直流信號(hào)，負(fù)載開路時(shí)，信號(hào)將無衰減的輸出；但外電路有負(fù)載時(shí)，信號(hào)將會(huì)被衰減。上述電路中，如R=20K，當(dāng)負(fù)載電阻為RL=5K，對(duì)通過的直流信號(hào)，將會(huì)被衰減80%；如果輸入的是交流信號(hào)，衰減將會(huì)更大。

不能直接多級(jí)級(jí)聯(lián)來獲得更好的頻率響應(yīng)。32、二階低通濾波器濾波器階數(shù)不同對(duì)性能有著影響，下圖為二階有限增益的低通濾波器的原理圖。一般的，電路中通常?。?/p>

5幅頻特性:傳遞函數(shù)為：增益為：濾波器的低通截止頻率為：

6說明

1、這種二階低通濾波器中，放大倍數(shù)H0不能任意指定，當(dāng)，濾波器電路不穩(wěn)定。

2、電路中元件離散性少，電路參數(shù)調(diào)整方便。不過由于電路中通過引進(jìn)了正反饋，所以整個(gè)電路的增益大小受到一定的限制。7令截止頻率，得到歸一化的伯特瓦茲多項(xiàng)式：9一階伯特瓦茲低通濾波器的傳遞函數(shù)為：二階伯特瓦茲低通濾波器的傳遞函數(shù)為：對(duì)前述濾波器，令，對(duì)照上表，當(dāng)滿足時(shí)，該二階低通濾波器就是一個(gè)二階伯特瓦茲低通濾波器。伯特瓦茲低通濾波器的截止頻率為：10將一階濾波器和二階濾波器級(jí)聯(lián)后可得到奇階的伯特瓦茲低通濾波器，將二階濾波器級(jí)聯(lián)后可得到偶階的伯特瓦茲低通濾波器。

例：設(shè)計(jì)截止頻率為1KHz的4階伯特瓦茲低通濾波器

11可得：為滿足頻率要求，根據(jù)下式進(jìn)行求解：由于電容分檔較粗，首先進(jìn)行電容選擇，?。簞t可以得到：實(shí)際使用時(shí)，取:13例：設(shè)計(jì)截止頻率為5KHz的三階低通濾波器14伯特瓦茲低通濾波器的特點(diǎn)

l、伯特瓦茲低通濾波器在通頻帶內(nèi)具有最大的平坦度，階數(shù)越高，平坦度越好。在截止頻率處，所有的伯特瓦茲低通濾波器都有-3dB的增益衰