高阶滤波器的设计

时间：2020-10-24 13:46:13

高阶滤波器的设计

实现学生高阶滤波器的方法是把基高阶目标函数可以分解成多个不同二阶因式之积，每个二阶因式用对应的二阶滤波器来实现，将这些都是二阶滤波器串接起来发展即是企业所需的高阶滤波器。这样，就把自己设计一个复杂的高阶滤波器的问题简化为二阶节基本结构单元教学设计。

设计举例：

例如，设计一个截止时间频率为1000HZ的低通滤波器，要求根据通带幅频响应更加平坦。截止目前频率范围以外的下降率为100DB/10倍频。

显然，在第五阶巴特沃斯选择LPF，其中图5.4-59A所示框图。和两个二阶电路。巴特沃思网络参数表5.4-5。

1）已知条件WO、A和HO的确定，由表5.4-5查得N=5时有WO=WO1=WO2=WO3=1.000000。A2=1.618034，A3=0.618034。

选择HO=1

这里，频率已经归一化。由此可求得各级实际截止频率为

WC = WO1 = WO2 = WO3 = 2 & AMP; Pi; FC = 6280/s

对巴特沃斯LPF有WC和WO相等

2）确定的值计算电路形式和R和C的水平

既可选择VCVS型LPF，也可选择MFB型的LPF的具体电路来实现设计的要求。

本例患者选择VCVS型的LPF。

在计算R和C的数值时，既可先任选定C，也可先任选定R。本例通过选定企业各级RC网络中的R均等于10K。

第一阶段是已知的条件WO = 6.28 / NS，R = 10K，HO = 1。在这里，你可以找到类C = 0.0159UF。

第二级的已知环境条件是WO=6.28/NS，A2=1.618034，HO=1，R=10K。代入式（见下式），即可求出此级的C3=0.01967UF，C4=0.01288UF。

第三级是 wo = 6.28，a8 = 0.618034，ho = 1，r = 10k:

即可通过求出属于第三级的C2=0.05150UF，C4=0.004918UF。

因此，一个VCVS五阶LPF。设计如图5.4-59表5.4-6所示~表5.4-10显示了Chebyshev和Bessel网络参数。

在实际发展应用中，要求能快速、简便的设计或选用一个具有中国一定精度，能满足建筑工程上要求的滤波器。因而在进行工程上，都采用可以直接查表法设计工作所需的滤波器。

制作有源滤波器时，设计者要选用在GB积和SR均能满足要求的运算放大器。一般要求FC﹤GB/50，对截止频率和中心频率高的滤波器应选用SR大的集成运放。特别是在高通滤波器中，往往由于SR不够高，会产生严重波形失真，或者Q值下降。再者，电路中的无源元件的变化对电路的灵敏度有很大影响，因此对低阶滤波器，要求电阻容差为5%，对五阶和六阶要求电阻容差为2%，对七阶和八阶要求电阻容差为1%。对电容，因价格的问题，在低阶情况下，要求其容差为10%即可，对更高阶次，当然选用和电阻相当容差是令人满意的。但是要求应适当放宽。另外，还对运放噪声等指标，有一定的要求。

在设计有源滤波器的实际电路后，需要进行最终的调整。即调整元件的值和增益，以补偿元件的容差和寄生效应。

密Q值滤波器

前面我们所求的滤波器设计都不可以适合于企业实现高Q值网络信息函数。实现高Q值的电路，在电路产业结构上的复杂性大大地发展增加了。如图5.4-60所示的是一双发现二次型二阶低通滤波器，其Q值可高达100。至于一些其他高Q值电路。