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四种低通滤波器的电路分析

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发表于 2021-7-8 09:46 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
1 、二阶压控低通滤波器4 a& Y% _1 _; y) R) w1 Y
( r2 P! {% h2 K2 F+ X
二阶压控低通滤波器电路如图所示,由R1、C1 及R2、C2 分别构成两个一阶低通滤波器,但C1 接输出端,引入电压正反馈,形成压控滤波器。# N3 l: R+ Y* J4 ?# R( _

) U' g! k; o: C, S! j8 T
) w2 k" C8 j& |% U/ b+ j
: ]& }/ \" P1 e8 K5 f0 ~
(1) 传递函数5 \) l6 d7 u. n% x! g

+ w; W& ~7 M4 n5 i" ]

: }9 W/ h, \9 g" M9 m% ~
1 g! F# i  e. O( ?; \' g(2) 频率特性
. v3 I6 b; q1 p* V4 u3 J& r5 ~% A2 X) y" Q6 N

) [- G$ j" w+ L" i$ |+ N. l
4 @9 T* k( [  Y. F3 w. W可见该低通滤波器特点是阻尼系数ζ 由电阻R1、R2,C1、C2 的比决定;而固有频率ω0与R1、R2、C1、C2 具体数值有关,即ω0与ζ 独立可调,互不影响。5 a3 J. E; j8 i( M4 W. S$ b- x  Y
& p2 H% j( D& r8 |
(3) 参数选择
* X! ^4 Y: r5 u. W; h* U5 U, `
( \* Z; e7 c. f. [为方便参数匹配,考虑到标称电容种类较少,一般选择C1=C2=C。通过选择不同的R1、R2 满足特定的固有频率ω0 、ζ 。
3 y5 z+ I5 O: s: Y3 x+ _$ Q. i% M" U& u( F( F) A( S0 s

" U. J- o- y( i7 x

  l2 h8 V: T+ _

3 q2 Y7 k9 q& S) s  y  x4 `+ S
! t  L4 i  L7 Y
0 ?  X) n* W/ H! j
2、单位增益二阶压控低通滤波器! t+ x! Y9 m$ v4 z6 i

; t, V5 x/ g3 `, X* J) F5 @对于二阶压控低通滤波器来说,当通带放大倍数Aup =1(单位增益)时,图所示电路变为图所示,其中RF=R1+R2。
( r, r! `4 S+ s! Y. i/ `1 z/ U7 x' g- Z- C+ ~, o8 Y* x
& D+ z0 e& ?  w" C  W' t

' Q" y' e2 U; n% @(1) 基本关系  b  }6 `5 ], G. c* i1 l( [1 ]

0 ?3 z$ h6 M+ I4 Y2 K
7 Y+ e8 o" k) `1 E4 {- s% Q) p
$ W: Q7 y$ H  D) I

/ u; S" l, Q" j& ~# g/ Q! ?9 A1 e7 M% V# D' U6 z
(4) 参数选择! q0 l$ X" J- L" Y6 V  ]9 A% z

6 k0 a% T! s" s5 I$ K在固有频率ω0 、阻尼系数ζ 已知情况下,设计步骤如下:: F& T; W4 _' M8 O
- G: |7 [. v8 u7 \( y+ |

& j* L$ A1 {, l
0 |2 @% h/ P7 Z- B* G7 z3、二阶低通滤波器
; @' A' X2 m6 p4 M7 ~
: z& z0 N* e+ o& H3 R! _
8 G* J" C6 ^! Q
+ K4 z! L& q% ?  t
(1) 传递函数: H! y" T" R' w& ]
) r. O" v- f7 d4 r; m0 U6 I+ F/ H

. s/ m7 J& T5 J* @8 y" F' b
; k0 z9 Z: Q1 g' F, P' L(2) 频率特性7 k; v, T" V0 J1 B9 b  b2 u# d
+ l3 I: e- o& u/ z! _7 ^
9 F. o' r* G7 s4 `8 k

7 K( E4 U& N. s* \3 R- I: d/ Z$ i2 G+ K
4、无限增益多路反馈低通滤波器# G+ ]) k: m7 N' X" V1 A
) F+ i+ @. ?0 X! W

7 S5 {" z' L( v0 ~, \# p1 u(1) 传递函数  A6 O3 W5 G! d# ~7 P

5 j5 S% F) n( p! T
+ L& t' g. {' p' [2 ]# v: s
5 N, _/ W  l5 q- ^. V4 g# M& \3 A
  f" V0 R/ @: p6 K9 y* r5 Z1 ?
(2) 频率特性
2 Q# R5 I/ i4 S  M0 F. M
3 r! c) U  F2 }' S. \- p
9 m1 M0 h3 L' i5 i' s

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2#
发表于 2021-7-8 10:46 | 只看该作者
低通滤波器特点是阻尼系数ζ 由电阻R1、R2,C1、C2 的比决定;而固有频率ω0与R1、R2、C1、C2 具体数值有关,即ω0与ζ 独立可调,互不影响。
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    发表于 2021-7-8 14:58 | 只看该作者
    为方便参数匹配,考虑到标称电容种类较少,一般选择C1=C2=C。通过选择不同的R1、R2 满足特定的固有频率ω0 、ζ 。
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    发表于 2021-7-8 15:32 | 只看该作者
    是的,对于二阶压控低通滤波器来说,当通带放大倍数Aup =1(单位增益)时,其中RF=R1+R2。' e。
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