全極點LC帶阻濾波器設計
發布時間:2008/11/7 0:00:00 訪問次數:539
要求 帶阻濾波器,中心頻率為10khz,在±250hz(9.75khz,1o.25khz)衰減為3db,在±100hz(9.9khz、1o.1khz)最小衰減為30db,信號源和負載阻抗為600ω。
解 ①將所給條件變換為幾何對稱的設計指標。因為帶寬相當窄,由給定的算術對稱頻率可以得到下面的設計參數:
圖1的響應曲線表明具有1db波紋、n=3的切比雪夫歸一化低通濾波器,可以在頻率比2.5:1范圍內提供30db以上的衰減。相應的電路可以在表 1查得,如圖1(a)所示。
③為了把歸一化低通電路變換成歸一化高通濾波器,用倒數元件值把電容和電感相互替換。變換后的結構如圖1(b)所示。
④歸一化高通濾波器按照截止頻率等于所需要帶寬500 hz和600ω阻抗進行變換。電容都除以z×fsf,電感都乘以z/fsf,其中z=600,頻率標度系數fsf為2πfc,fc是500 hz。變換后的高通濾波器如圖1(c)所示。
⑤為使高通變換成帶阻,用電感與每個電容并聯諧振,用電容與每個電感串聯諧振。兩個串聯支路的諧振電感都由下式給出:
最后的濾波器如圖1(d)所示,圖中所有峰值點被調諧到中心頻率的頻率響應曲線見圖1(e)。
當低通濾波器經高通變換,隨后進行帶阻變換,最小q值要求增大一個因數后等于帶阻濾波器的q值,這可表示為:
式中,qmin(低通)值由圖1給出;qbr=fjbw3db。支路q值應當大于qmin(帶阻)若干倍,以獲得接近理論的結果。
在中心頻率處帶阻濾波器的等效電路可用如下辦法確定:用電阻ωol/ql,代替每個串聯諧振電路,用電阻ω。lq,代替每個并聯諧振電路,這些電阻相當于諧振時的支路阻抗。其中ω0是2πfc,ql是支路電感,而q,是支路q值,它通常只取決于電感的損耗。
顯然,在中心頻率處,電路能由一個電阻分壓器代替。因此,所得的衰減量可由支路q直接控制。下面確定在電感q值為有限值時例1電路的衰減。
歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)
要求 帶阻濾波器,中心頻率為10khz,在±250hz(9.75khz,1o.25khz)衰減為3db,在±100hz(9.9khz、1o.1khz)最小衰減為30db,信號源和負載阻抗為600ω。
解 ①將所給條件變換為幾何對稱的設計指標。因為帶寬相當窄,由給定的算術對稱頻率可以得到下面的設計參數:
圖1的響應曲線表明具有1db波紋、n=3的切比雪夫歸一化低通濾波器,可以在頻率比2.5:1范圍內提供30db以上的衰減。相應的電路可以在表 1查得,如圖1(a)所示。
③為了把歸一化低通電路變換成歸一化高通濾波器,用倒數元件值把電容和電感相互替換。變換后的結構如圖1(b)所示。
④歸一化高通濾波器按照截止頻率等于所需要帶寬500 hz和600ω阻抗進行變換。電容都除以z×fsf,電感都乘以z/fsf,其中z=600,頻率標度系數fsf為2πfc,fc是500 hz。變換后的高通濾波器如圖1(c)所示。
⑤為使高通變換成帶阻,用電感與每個電容并聯諧振,用電容與每個電感串聯諧振。兩個串聯支路的諧振電感都由下式給出:
最后的濾波器如圖1(d)所示,圖中所有峰值點被調諧到中心頻率的頻率響應曲線見圖1(e)。
當低通濾波器經高通變換,隨后進行帶阻變換,最小q值要求增大一個因數后等于帶阻濾波器的q值,這可表示為:
式中,qmin(低通)值由圖1給出;qbr=fjbw3db。支路q值應當大于qmin(帶阻)若干倍,以獲得接近理論的結果。
在中心頻率處帶阻濾波器的等效電路可用如下辦法確定:用電阻ωol/ql,代替每個串聯諧振電路,用電阻ω。lq,代替每個并聯諧振電路,這些電阻相當于諧振時的支路阻抗。其中ω0是2πfc,ql是支路電感,而q,是支路q值,它通常只取決于電感的損耗。
顯然,在中心頻率處,電路能由一個電阻分壓器代替。因此,所得的衰減量可由支路q直接控制。下面確定在電感q值為有限值時例1電路的衰減。
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