低通滤波器

特点:低损耗,高抑制;准确的分界点;双铜管保护;频率屏蔽良好的防水功能。

用途:该产品广泛用于许多通信系统,如CATV EOC。

并且可以有效地去除通带外的信号以及超频带和频率的干扰。

10MHz低通滤波器如下所示。

该低通滤波器采用高速电流反馈集成运算放大器0PA603,带宽高达100MHz,构成二阶巴特沃斯低通滤波器。

在图中,R1 = R2 =159Ω,C1 = C2 = 100pF,其截止频率为fc = 1 /2πR1C1= 10MHz,其零频率增益为G0 = 1 + Rf / R = 1.6。

由“由OP放大器组成的12DB / OCT低通滤波器”引入的低通滤波器用于保证Q值为0.707。

容量不一致,根据计算的容量选择电容器非常困难。

电路C1和C2的电容相同。

一旦确定了截止频率,就可以选择CO = C1 = C2的适当值,然后反向计算RO所需的电阻。

另一方面,为了获得某个Q值,反馈放大器具有增益,但增益误差引起Q值的变化。

电路操作在该电路中,当A = 1,A = 0.5时,与无源滤波器无差别。

当A大于1时,Q = 1 /(3-A),12DB / OCT巴特沃斯滤波器Q = 0.707,A可以假定为:A = 3-(I / Q)1.585,根据R4 = R3( A-1),当R3 = 10K时,R4可以取5.85K,这是通过串联连接5.1K和750欧姆形成的。

以这种方式,可以获得A = 1.585的一般增益,并且连接到前一级或后一级的电路衰减到1 / 1.585。

反馈电容器C3的功能是抑制由于OP放大器的输入电容C1引起的尖峰。

虽然在截止频率FL的设定中有一定的自由度,但当FL = 100KHZ时,如果R0 = 10K,则CO≈160PF,OP放大器的输入电容C1或寄生电容会产生影响,所以必须从该值计算CO。

减少5~10PF。

此外,OP放大器可以用单增益宽带产品代替。

(a)给定三阶巴特沃斯低通滤波器归一化延迟曲线,计算零频率时的延迟以及当滤波器以3dB截止频率为100 Hz进行频率转换时通带延迟的变化。

订单低通滤波器的延迟解决方案为了标准化曲线,请使用2πrf。

除延迟轴外,频率轴除以5,其中fc = 10 0 Hz。

得到的曲线如图(b)所示。

零频率延迟为3.2 ms,通带延迟为1.3 ms。

低于截止频率的低通滤波器的标称延迟可以通过下式估算:其中T是以ms为单位的延迟; “是过滤器的顺序;五是以Hz为单位的3dB标记频率。

作为近似估计,方程的准确度在25%以内。

(2)带通滤波器的群延迟当低通滤波器被转换成窄带带通滤波器时,延迟也被转换成相对于中心频率近似对称的曲线。

当带宽从窄带变为宽带时,延迟曲线的对称性被破坏,并且损坏程度大致与滤波器带宽成比例。

对于窄带情况,带通滤波器的延迟曲线可以通过以下规则估算:1归一化延迟曲线的延迟轴除以πBW,其中BW是以Hz为单位的3dB带宽。

2频率轴乘以BW / 2。

3镜像步骤1和2中获得的曲线可以形成关于中心频率的对称性。

延迟特性。

完整的3dB带宽是BW。

1 / s而不是在低通传递函数中对s进行归一化,可以获得高通响应。

通过衰减值将出现在低通频率倒数的高通频率处。

在归一化LC低通滤波器中,电容器和电感器简单地相互替换,并且替换的分量值是原始的倒数,并且可以转换成相应的高通滤波器。

这可以表示为信号源的内阻和终端电阻不受影响。

归一化椭圆函数低通滤波器的传输零点在执行高通变换时也变为倒数。

电感器的数量最少,通常选择双低通电路进行转换,偶数阶全极点滤波器除外。

在这种情况下,可以使用两个电路。

对于椭圆函数高通滤波器,Filter Solutions软件可以提供标准化截止。

低通滤波器原型,频率为1 rad / s,终端阻抗为1Ω。

在这种情况下,使用双电路(无源滤波器2)。

低通到高通转换的目标是包括比电容器更多的电感器。

低通滤波器原型开始,因此转换结果中的电容器数量大于电感。

在低通到高通转换之后,归一化的高通滤波器被频率和阻抗变换为期望的截止频率。

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