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算术对称方式设计全极点带通LC滤波器设计

发布时间:2008/11/6 0:00:00 访问次数:1242

  要求 带通滤波器,中心频率为50khz,在±3khz(47khz,53khz)处的衰减频率为3db,在±7.5khz(42.5khz,57.5khz)处的最小衰减为30db,在±lo.5khz(39.5khz,60.5khz)处的最小衰减为40db,rs=150ω,rl=600ω。

  ③选择归一化低通滤波器,必须使得其在2.36rad/s处有超过30db的衰减,在3.22rad/s处有超过40db的衰减。图1 fi明4阶0.01db切比雪夫滤波器满足这个要求。相应的低通滤波器可由表1查出。由于要求rs与rl之比为2:1,归一化的rs选为2ω,然后将电路进行端与端的倒置。电路结果如图1(c)所示。

  ④对电路用阻抗z=50和截止频率fc=6khz进行变换。所有电感乘以2/fsf,电容除以2/fsf,这里fsf是2灭五。1ω信号源电阻和2ω负载分别变为150ω和300ω。去归一化的网络如图1(b)所示。

  ⑤利用一般关系式w2olc=1,使用电感与每-个电容并联、电容与每一个电感串联,使其谐振于49.91khz,这样就把低通滤波器变换为带通滤波器,最后带通滤波器如图1(c)所示。

  图1 例1的带通滤波器

  (3)并联调谐电路的设计 图1(a)所示为简单的rc低通电路,其3db截止频率为

  元件r可以是如图1(b)所示的单个电阻,或者在输出负载电阻存在时,是输人和输出端两个电阻的并联。

  由于电感的损耗通常是不可避免的,因此图1(b)所示的电路有点儿理想化(电容的微小损耗通常可以被忽略)。如果电感q值为已知的ql,则电感的损耗可以表示为并联电阻wlql,如图1(c)所示。电路的有效q值变为:

  因此,电路有效的q值比用式(5.17)或式(5.18)算出的稍微小一些。为了补偿有限电感的q值的影响,设计的q值应该稍微高一些。这个值可以由下式求出:

  谐振时,由于电抗互相抵消,等效电路可用图1(d)所示的电阻分压器表示。在凡处的插人损耗可以由下式确定:

  式中,k=ql/qeff可以直接由图1所示的曲线查到。很清楚,当电感的q值接近电路所要求的有效q值时,插人损耗显著增大。

  图1 单调谐电路单调谐电路的频率响应表示为

  式中,bwx为感兴趣的带宽;bw3db为3db带宽。该频率响应特性与n=1的巴特沃兹相同,因此在采用bwx/jbw3db作归一化频率时,可以采用图1所示的衰减曲线。

相移由下式给出:

  式中,△∫是对fo的频偏。输出相移在中心频率以上3db频率处滞后45°,在中心频率下3db频率处超前45°。在直流和无限大频率处的相移分别达到+90°和-9o°。式(5.23)的关系如图1所示。

  式中。bw3db是以hz为单位表示的3db带宽;tgd为群延迟,单位是ms。

  欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)



  要求 带通滤波器,中心频率为50khz,在±3khz(47khz,53khz)处的衰减频率为3db,在±7.5khz(42.5khz,57.5khz)处的最小衰减为30db,在±lo.5khz(39.5khz,60.5khz)处的最小衰减为40db,rs=150ω,rl=600ω。

  ③选择归一化低通滤波器,必须使得其在2.36rad/s处有超过30db的衰减,在3.22rad/s处有超过40db的衰减。图1 fi明4阶0.01db切比雪夫滤波器满足这个要求。相应的低通滤波器可由表1查出。由于要求rs与rl之比为2:1,归一化的rs选为2ω,然后将电路进行端与端的倒置。电路结果如图1(c)所示。

  ④对电路用阻抗z=50和截止频率fc=6khz进行变换。所有电感乘以2/fsf,电容除以2/fsf,这里fsf是2灭五。1ω信号源电阻和2ω负载分别变为150ω和300ω。去归一化的网络如图1(b)所示。

  ⑤利用一般关系式w2olc=1,使用电感与每-个电容并联、电容与每一个电感串联,使其谐振于49.91khz,这样就把低通滤波器变换为带通滤波器,最后带通滤波器如图1(c)所示。

  图1 例1的带通滤波器

  (3)并联调谐电路的设计 图1(a)所示为简单的rc低通电路,其3db截止频率为

  元件r可以是如图1(b)所示的单个电阻,或者在输出负载电阻存在时,是输人和输出端两个电阻的并联。

  由于电感的损耗通常是不可避免的,因此图1(b)所示的电路有点儿理想化(电容的微小损耗通常可以被忽略)。如果电感q值为已知的ql,则电感的损耗可以表示为并联电阻wlql,如图1(c)所示。电路的有效q值变为:

  因此,电路有效的q值比用式(5.17)或式(5.18)算出的稍微小一些。为了补偿有限电感的q值的影响,设计的q值应该稍微高一些。这个值可以由下式求出:

  谐振时,由于电抗互相抵消,等效电路可用图1(d)所示的电阻分压器表示。在凡处的插人损耗可以由下式确定:

  式中,k=ql/qeff可以直接由图1所示的曲线查到。很清楚,当电感的q值接近电路所要求的有效q值时,插人损耗显著增大。

  图1 单调谐电路单调谐电路的频率响应表示为

  式中,bwx为感兴趣的带宽;bw3db为3db带宽。该频率响应特性与n=1的巴特沃兹相同,因此在采用bwx/jbw3db作归一化频率时,可以采用图1所示的衰减曲线。

相移由下式给出:

  式中,△∫是对fo的频偏。输出相移在中心频率以上3db频率处滞后45°,在中心频率下3db频率处超前45°。在直流和无限大频率处的相移分别达到+90°和-9o°。式(5.23)的关系如图1所示。

  式中。bw3db是以hz为单位表示的3db带宽;tgd为群延迟,单位是ms。

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