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状态变量滤波器

发布时间:2011/12/21 9:49:13 访问次数:1810

     状态变量主动滤波器又称为万用( universal)主动滤波器,J072/1441被广泛地用于带通滤波器的应用电路。如图15. 20所示,它由一个加法放大器和两个运算放大器积分器(当作单极点低通滤波器使用),以串接的方式形成二阶滤波器。虽然主要是当作带通( BP)滤波器使用,但状态变量电路同时也提供低通滤波器(LP)和高通(HP)滤波器的输出。中心颇率可以由两个积分器内RC的电路加以设定。当状态变量滤波器当作带通滤波器使用时,通常会使两个积分器的临界频率值相等,因此也设定了带通滤波器的中心频率。

                 
    当输入频率小于fo时,输入信号会通过加法放大器和积分器,并且以180相位差反馈回输入端。因此,当频率低于fc,反馈信号和输入信号会互相抵消。当积分器的低通频率响应开始下降时,反馈信号会跟着减少,因此让输入信号通过而到达带通滤波器输出端。而当频率高于fc,低通频率响应消失,因此不让输入信号通过积分器。结果使得带通滤波器输出在频率fc处呈现明显峰值,如图15. 21所示。利用这一类型的滤波器,稳定的Q值可以达到100。根据下面的公式,Q值是由反馈电阻R5和R6所设定:
                             Q=1/3×(R5/R6+1)

                    
    状态变量滤波器并不能同时成为最佳的低通、高通和带通滤波器,这是因为:要成为最佳低通或高通巴特沃思频率响应,DF必须等于1.414。因为Q=1/DF,所以Q=0.707。这么低的Q值使带通频率响应的效果很差(BW大,且选择性差)。而要使带通滤波器有最佳效果,必须有高的Q值。
 

     状态变量主动滤波器又称为万用( universal)主动滤波器,J072/1441被广泛地用于带通滤波器的应用电路。如图15. 20所示,它由一个加法放大器和两个运算放大器积分器(当作单极点低通滤波器使用),以串接的方式形成二阶滤波器。虽然主要是当作带通( BP)滤波器使用,但状态变量电路同时也提供低通滤波器(LP)和高通(HP)滤波器的输出。中心颇率可以由两个积分器内RC的电路加以设定。当状态变量滤波器当作带通滤波器使用时,通常会使两个积分器的临界频率值相等,因此也设定了带通滤波器的中心频率。

                 
    当输入频率小于fo时,输入信号会通过加法放大器和积分器,并且以180相位差反馈回输入端。因此,当频率低于fc,反馈信号和输入信号会互相抵消。当积分器的低通频率响应开始下降时,反馈信号会跟着减少,因此让输入信号通过而到达带通滤波器输出端。而当频率高于fc,低通频率响应消失,因此不让输入信号通过积分器。结果使得带通滤波器输出在频率fc处呈现明显峰值,如图15. 21所示。利用这一类型的滤波器,稳定的Q值可以达到100。根据下面的公式,Q值是由反馈电阻R5和R6所设定:
                             Q=1/3×(R5/R6+1)

                    
    状态变量滤波器并不能同时成为最佳的低通、高通和带通滤波器,这是因为:要成为最佳低通或高通巴特沃思频率响应,DF必须等于1.414。因为Q=1/DF,所以Q=0.707。这么低的Q值使带通频率响应的效果很差(BW大,且选择性差)。而要使带通滤波器有最佳效果,必须有高的Q值。
 

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