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算術對稱方式設計全極點帶通LC濾波器設計

發布時間:2008/11/6 0:00:00 訪問次數:1233

  要求 帶通濾波器,中心頻率為50khz,在±3khz(47khz,53khz)處的衰減頻率為3db,在±7.5khz(42.5khz,57.5khz)處的最小衰減為30db,在±lo.5khz(39.5khz,60.5khz)處的最小衰減為40db,rs=150ω,rl=600ω。

  ③選擇歸一化低通濾波器,必須使得其在2.36rad/s處有超過30db的衰減,在3.22rad/s處有超過40db的衰減。圖1 fi明4階0.01db切比雪夫濾波器滿足這個要求。相應的低通濾波器可由表1查出。由于要求rs與rl之比為2:1,歸一化的rs選為2ω,然后將電路進行端與端的倒置。電路結果如圖1(c)所示。

  ④對電路用阻抗z=50和截止頻率fc=6khz進行變換。所有電感乘以2/fsf,電容除以2/fsf,這里fsf是2滅五。1ω信號源電阻和2ω負載分別變為150ω和300ω。去歸一化的網絡如圖1(b)所示。

  ⑤利用一般關系式w2olc=1,使用電感與每-個電容并聯、電容與每一個電感串聯,使其諧振于49.91khz,這樣就把低通濾波器變換為帶通濾波器,最后帶通濾波器如圖1(c)所示。

  圖1 例1的帶通濾波器

  (3)并聯調諧電路的設計 圖1(a)所示為簡單的rc低通電路,其3db截止頻率為

  元件r可以是如圖1(b)所示的單個電阻,或者在輸出負載電阻存在時,是輸人和輸出端兩個電阻的并聯。

  由于電感的損耗通常是不可避免的,因此圖1(b)所示的電路有點兒理想化(電容的微小損耗通常可以被忽略)。如果電感q值為已知的ql,則電感的損耗可以表示為并聯電阻wlql,如圖1(c)所示。電路的有效q值變為:

  因此,電路有效的q值比用式(5.17)或式(5.18)算出的稍微小一些。為了補償有限電感的q值的影響,設計的q值應該稍微高一些。這個值可以由下式求出:

  諧振時,由于電抗互相抵消,等效電路可用圖1(d)所示的電阻分壓器表示。在凡處的插人損耗可以由下式確定:

  式中,k=ql/qeff可以直接由圖1所示的曲線查到。很清楚,當電感的q值接近電路所要求的有效q值時,插人損耗顯著增大。

  圖1 單調諧電路單調諧電路的頻率響應表示為

  式中,bwx為感興趣的帶寬;bw3db為3db帶寬。該頻率響應特性與n=1的巴特沃茲相同,因此在采用bwx/jbw3db作歸一化頻率時,可以采用圖1所示的衰減曲線。

相移由下式給出:

  式中,△∫是對fo的頻偏。輸出相移在中心頻率以上3db頻率處滯后45°,在中心頻率下3db頻率處超前45°。在直流和無限大頻率處的相移分別達到+90°和-9o°。式(5.23)的關系如圖1所示。

  式中。bw3db是以hz為單位表示的3db帶寬;tgd為群延遲,單位是ms。

  歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)



  要求 帶通濾波器,中心頻率為50khz,在±3khz(47khz,53khz)處的衰減頻率為3db,在±7.5khz(42.5khz,57.5khz)處的最小衰減為30db,在±lo.5khz(39.5khz,60.5khz)處的最小衰減為40db,rs=150ω,rl=600ω。

  ③選擇歸一化低通濾波器,必須使得其在2.36rad/s處有超過30db的衰減,在3.22rad/s處有超過40db的衰減。圖1 fi明4階0.01db切比雪夫濾波器滿足這個要求。相應的低通濾波器可由表1查出。由于要求rs與rl之比為2:1,歸一化的rs選為2ω,然后將電路進行端與端的倒置。電路結果如圖1(c)所示。

  ④對電路用阻抗z=50和截止頻率fc=6khz進行變換。所有電感乘以2/fsf,電容除以2/fsf,這里fsf是2滅五。1ω信號源電阻和2ω負載分別變為150ω和300ω。去歸一化的網絡如圖1(b)所示。

  ⑤利用一般關系式w2olc=1,使用電感與每-個電容并聯、電容與每一個電感串聯,使其諧振于49.91khz,這樣就把低通濾波器變換為帶通濾波器,最后帶通濾波器如圖1(c)所示。

  圖1 例1的帶通濾波器

  (3)并聯調諧電路的設計 圖1(a)所示為簡單的rc低通電路,其3db截止頻率為

  元件r可以是如圖1(b)所示的單個電阻,或者在輸出負載電阻存在時,是輸人和輸出端兩個電阻的并聯。

  由于電感的損耗通常是不可避免的,因此圖1(b)所示的電路有點兒理想化(電容的微小損耗通常可以被忽略)。如果電感q值為已知的ql,則電感的損耗可以表示為并聯電阻wlql,如圖1(c)所示。電路的有效q值變為:

  因此,電路有效的q值比用式(5.17)或式(5.18)算出的稍微小一些。為了補償有限電感的q值的影響,設計的q值應該稍微高一些。這個值可以由下式求出:

  諧振時,由于電抗互相抵消,等效電路可用圖1(d)所示的電阻分壓器表示。在凡處的插人損耗可以由下式確定:

  式中,k=ql/qeff可以直接由圖1所示的曲線查到。很清楚,當電感的q值接近電路所要求的有效q值時,插人損耗顯著增大。

  圖1 單調諧電路單調諧電路的頻率響應表示為

  式中,bwx為感興趣的帶寬;bw3db為3db帶寬。該頻率響應特性與n=1的巴特沃茲相同,因此在采用bwx/jbw3db作歸一化頻率時,可以采用圖1所示的衰減曲線。

相移由下式給出:

  式中,△∫是對fo的頻偏。輸出相移在中心頻率以上3db頻率處滯后45°,在中心頻率下3db頻率處超前45°。在直流和無限大頻率處的相移分別達到+90°和-9o°。式(5.23)的關系如圖1所示。

  式中。bw3db是以hz為單位表示的3db帶寬;tgd為群延遲,單位是ms。

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