带通滤波器设计,从滤波器走进电子设计

滤波器作为一个电子硬件方面的工作者,怎么能不认识滤波器呢。滤波器是一种能够通过特定频率信号而阻止其他信号的电路。四种主要类型是:低通滤波器,高通滤波器,带通…

滤波器

作为一个电子硬件方面的工作者,怎么能不认识滤波器呢。滤波器是一种能够通过特定频率信号而阻止其他信号的电路。四种主要类型是:低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器,带阻滤波器。滤波器在电子学上有许多实际应用。比如说,在直流供电下滤波器可以用来消除交流电路带来的高频噪声,并且能够平滑整流器输出的直流电压。滤波器设计应注意什么呢?

当描述滤波器如何工作时常用响应曲线,它其实就是一个增益(VOUT/VIN)相对于频率的衰减图。如图所示:

下面这些术语常用来描述滤波器的响应:

-3dB频率:表示导致输出信号相对于输入信号下降了-3dB时的输入信号频率。-3dB频率等于截止频率。在这一点上,输出功率相对于输入功率减少了一半,儿输出电压相对于输入电压减小到1/2.对于低通和高通滤波器来说,只有一个-3dB频率。而对带通和带阻滤波器,有两个-3dB频率,通常表示为f1和f2。

中心频率(f0):在一个线性-对数曲线中,如果响应是绘制线性-对数坐标图上的,那么带通滤波器响应曲线就以滤波器的谐振频率或中心频率为几何对称。

通频带:他表示那些输出衰减量不超过-3dB的信号频率。

阻带频率:它是一个特定的频率,它的衰减达到一个被设计者给定的特定值。对于低通滤波器超过阻带频率的频率范围被称作阻带。

品质因数:它表示带通滤波器中心滤波器和-3dB带宽的比例。

基本的无源滤波器:如图,下面是四种基本的无源滤波器

设计的基本步骤就是:第一步归一化,第二步确定响应曲线,第三步确定所需的极点数目,第四步制作一个归一化滤波器,第五步频率和阻抗值的标定。

本次滤波器介绍的不是很清楚,很多知识性的东西书本上和网络上都有非常详细的介绍,在此就不做很详细的解说了。

我向大家推荐两款滤波器设计网站:一个是德州仪器,另一个是Analog.下次可以和大家说说其他的相关设计工具怎么使用。

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