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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 ]5 h+ E7 ~# S0 O
' d( s- x: |1 M- `0 t% |+ Q0 C+ Z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。) b7 d' L5 Q+ ~/ X. ]4 q" ?- [
/ {  [$ ?4 X' N. C* T3 m

9 a+ C. f( i7 ]4 f5 O: P: J7 u- y' ?8 r
(1) 传递函数
# p' y* G  A; S, P# ], y
/ O# O2 F( D$ \& ?3 ]% p' x7 [

4 w4 x5 H3 O; h- v  ?4 Q
4 W5 v: V. D9 K& W4 W7 ](2) 频率特性
( Y- B1 `  n# L5 r2 E3 U( p: d4 }# i( C7 Q4 j0 S2 H2 F
$ `4 H% s/ M8 b8 n5 C' ~( q5 T
7 y$ M0 \5 t  w/ \7 A, |" U/ M
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。7 ~1 m. g+ Q9 T

5 l' H! f1 c, w5 v5 p7 K/ H(3) 参数选择5 ^* ~! Y8 A+ W, {( U9 N& n

  ~5 U0 Z8 ^/ q7 K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 。/ g& f* K! m; P* G
  x; k" |) L  j% n  k; e3 }" e

- h( U' b8 c. R! G. B/ p/ x3 L
! Y: ^2 Y' d8 W$ K6 M
& k1 A$ @; E: K
6 T% @8 H: B, r9 k

5 {2 u$ Q* D- N; M, z6 s1 f. e0 \. Q" o9 o1 T0 a6 ?6 F
2、单位增益二阶压控低通滤波器
' [' d' I0 h6 h% [5 m, ^+ `1 I, u- M4 u: `6 X3 [* z9 w
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。
( X4 X- z# P- M
' Y% Q$ p$ j; V, y7 Q
1 X7 p/ U/ Z' U( {9 i* b  m

2 R8 F+ f, M& }(1) 基本关系$ I0 m0 a' q2 ^: I% ?; _1 r
1 E5 E/ ^, c& Z5 E( \- R0 k: F/ w2 r

4 S2 n- Z2 G* b- w, h6 b
9 ?  X) M/ v5 p! V- G

8 G7 Q0 j: v& n, y7 P, w5 K! M
9 K% I7 ~! u$ d" B+ i+ o(4) 参数选择
" ~- j. H8 b, U+ ^
* ?: I/ ~0 `% s- B) s: @* m' ]在固有频率ω0 、阻尼系数ζ 已知情况下,设计步骤如下:
) q4 O( g) P" m
6 i- x( l! Z7 L1 D( X. `
& T( d. d) u0 P2 a( R7 p

! [0 F2 q* e2 m9 Y: B" S7 z! h# E! i6 S$ u3、二阶低通滤波器* I* o- ^$ B$ U  w0 l  w: x4 U
! T4 V8 y- L1 d

9 V$ D' Z9 Y" n# q8 @4 ]" P1 t& f$ Y. q+ }5 h  U3 O; P" `
(1) 传递函数
% Z3 l8 o; U5 H# e0 ^8 j2 ]* C: `. u, j, Y' V9 r, e2 v

* m' |& c) y  l1 F' M
# J* G; u+ e# D) s(2) 频率特性
( K. \* S' T9 M* ~- p7 |$ {
" D9 O/ ~, k3 K- z$ a0 u0 V" i
% K! B; J$ ^+ H. i4 M  P

# i, Z; N. W+ n' {4 ]7 j
& M; q  ?* E* T* z2 B) k+ G4、无限增益多路反馈低通滤波器
9 ?' V: z7 l4 K. ^3 z. v
7 [2 u6 D7 u# y8 J3 F& a
9 p+ S& z6 t& q; J
(1) 传递函数/ S: q4 _1 v- L6 K( j

. C. P# b( P5 [
2 a: D" j5 J9 O

3 c! q; Y( b/ b& x7 l" ^
4 B( r" Z/ r4 C4 }; K0 ~/ I
(2) 频率特性
+ ^6 A, A) u4 k% ~7 N+ X/ r' g  Y' y* o7 ~% w% _

0 ]/ y7 O2 Z& z; j- v! G/ G

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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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    [LV.1]初来乍到

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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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