1.濾波電路的的類型及各類型的優缺點.
2.濾波電路的設計(以巴特沃斯型低通為例).
3.根據低通濾波電路的原理推廣設計高通、帶通、帶阻.
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1.濾波電路的的類型及各類型的優缺點.
1.1巴特沃斯型(Butterworth)
優點:通頻帶內的頻率響應曲線最大限度平坦,沒有起伏.
缺點:阻頻帶衰減較緩.
1.2切比雪夫型(Chebyshev)
優點:通頻帶內的頻率響應曲線不如巴特沃斯平坦.
缺點:阻頻帶衰減較快.
1.3貝塞爾型(Bessel)
優點:最大平坦的群延遲(線性相位響應)的線性過濾器,常用在音頻天橋系統中.
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2.濾波電路的設計(以巴特沃斯型低通為例)
濾波電路設計涉及兩個參數:截止頻率、階數
舉例:設計一個截至頻率在75Hz,到150Hz衰減為30dB的巴特沃斯型低通濾波器
步驟一:確定階數,根據下圖
根據公式:a = W1(最大衰減頻率)/W2(截至頻率)
a = 150Hz/75Hz = 2;
當a = 2,衰減倍數為30dB,根據上圖,得階數為5階.
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步驟二:確定階數的電路結構
二階節 三階節
根據步驟一算出的階數:5 = 2 + 3 ;(假如4階就是2 + 2).
5階就等於上圖的二階節與三階節的拼接.
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步驟三:確定參數
解歸一化:①先確定R = Z = 50K ;(頻率低阻值大點,頻率阻值小點)
②根據公式:FSF = 2π*f (f為截至頻率)
FSF = 2π * 75 = 471
③確定電容:根據上圖表中的數據
C1= 1.7530/(FSF*Z) = 74 nF
C2= 1.3540/(FSF*Z) = 57 nF
C3= 0.4214/(FSF*Z) = 18 nF
C4= 3.2350/(FSF*Z) = 137 nF
C5= 0.3090/(FSF*Z) = 13 nF
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最終結果,如下圖:
Multisim仿真結果:
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