• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

滤波器查表设计

由 RC元件与运算放大器组成的滤波器称为  RC有源滤波器,其功能是让一定频率

范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。因受运算放大器带宽限制,这类滤波器仅适用于低频范围。根据频率范围可将其分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器,它们的幅频特性如图所示。具有理想特性的滤波器是很难实现的,只能用实际特性去逼近理想的。常用的逼近方法是巴特沃斯 (butterwoth)最大平坦响应和切比雪夫(chebyshex)等波动响应。在不允许带内有波动时,用巴特沃斯响应较好。如果给定带内所允许的纹波差,则用切比雪夫响应较好。

二阶 RC滤波器的传输函数如表  1所示。其常用电路有电压控制电压源(VCVS)电路

和无限增益多路反馈(MFB)电路。图(a)所示电路为压控电压源电路,其中运放为同相输

入,输入阻抗很高,输出阻抗很低,滤波器相当于一个电压源,故称电压控制电压源电

路。其优点是电路性能稳定、增益容易调节。图(b)所示电路为无限增益多路反馈电路,

其中运放为反相输入,输出端通过 C1、R2形成两条反馈支路,故称无限增益多路反馈

电路。其优点是电路有倒相作用,使用元件较少,但增益调节对其性能参数会有影响,

范围比 VCVS电路要小。

在设计滤波器时,通常给定的性能指标有截止频率 fc或截止角频率ωc,带内增益

AV,以及滤波器的品质因数  Q。对于二阶低通(或高通)滤波器,通常取 Q =O.707。在

设计中,如果仅由 fc、  AV及Q这三个数求出电路中的所有    R、C元件的值,是相当困

难的。通常是先设定一个或几个元件的值,再由以上公式建立方程组,求其它元件值。

设定的元件参数越少,方程求解越难,但电路调整较方便。

先选择电容 C的标称值,电容  C的初始值靠经验决定,通常以下面的数据作参考

所选择的电容 C的实际值,再按照下式计算电阻换标系数   K

fc的单位为  Hz;C的单位为  µF。

[注意]K值不能太大,否则会使电阻的取值较大,从而使引入的误差增加,通常取  I≤K

≤10。

从设计表中 1~4查出与  Av对应的电容值及  K=1时的电阻值。再将这些电阻值乘以

参数 K,得电阻的设计值和 C1的设计值。

全部回复(7)
正序查看
倒序查看
k6666
LV.9
2
2021-04-15 16:36
电源滤波,开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。大电容是防止浪涌,机理 就好比大水库 洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个 电阻、电感、电容的 串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好!
0
回复
k6666
LV.9
3
2021-04-15 16:37
@k6666
电源滤波,开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。大电容是防止浪涌,机理就好比大水库洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好!
低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千 Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容  高频特性不好,它在高频充放电时  内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内 压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。
0
回复
唐先森
LV.2
4
2021-04-19 06:32
谢谢
0
回复
iszjt
LV.5
5
2021-07-14 14:07

感谢楼主分享!!!

将滤波器的传递函数表示离散化(欧拉法、双线性变换法)得到差分方程,即可在嵌入式中实现。

0
回复
wrta
LV.2
6
2021-07-14 15:44

谢谢分享,资料还可以,学习路过

0
回复
lkings
LV.6
7
2021-07-14 20:48

讲得非常详细,有没有什么好的学习方法及最好有现成的可套用的,是不是要求太高了,不像工程师说的话了

0
回复
鲁珀特
LV.4
8
2021-07-19 22:40

在仿真里面等效电阻往往被忽略,但有的时候会引起参数变动。

0
回复