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采用相同参数方便多级设计的36DBOCT低通滤波器

gecimao 发表于 2019-05-29 03:07 | 查看: | 回复:

  含有有源元件并采用缓冲放大器的多级滤波器,为了获得规定的Q值,低通滤波器的电容选用不同的容量。电路器不象电阻那样规格繁多,有些电容找不到合适的元件时,可采取两个或几个电容并联的办法解决。

  本电路中因各级的电容器取相同的容量,所以就不能把反馈放大器作为缓冲器,而是使其具有1以上的放大倍数,便可获得规定的Q值。

  OCT巴特沃滤波器由3级构成,每级方框中有两节滤波器,为了在-3DB点使频率特性规格化,必须把各级的Q值分别调整到0.517、0.707.1.931。采用有增益放大器以增加Q值的方式时,根据AN=3-1/QN(N为级数,1,2,3),计算所需的增益AN。OP放大器A2~A4的增益由反馈电阻确定,AN确定后。RN可用下式计算:R4=(AN-1)*10*10的-3次方,计算结果如电路图中的参数。这里应该注意的是:通事增益A=A1*A2*A3,即总增益为4.2倍,所以输入放大器A1应为1/4.2的衰减电路,以使A=1。如果不这样,输入增大时,滤波器饱和后会有很多高次谐波,滤波器不能完全滤除。

  输入电路对反相、同相或差动任何一种输入信号均可适应。差动放大电路的放大倍数由R1、R2和R3、R4之间的比值确定(A=R3/R1。R1=R2,R3=R4,所以R3和R4的值取100K/4.2=23.8K,用22K和1.8K的电阻串联而成)。

  截止频率应用人们熟悉的FO=1/2πCO.R0公式计算。RO作为OP放大器的负载,不能太重,应取5K以上,同时考虑到输入电容和寄生电容的影响,在选用数百个欧姆以下的阻值时。选定RO须保证CO的电容量在数百微微法以下。如果没有特殊制约,可先选定CO的电容量,使CO的电抗在10~100K范围内。

  关于有源滤波器的坏路增益,因为在高频范围,截止频率由电阻RO和电容器CO的精度确定,所以关键是如何准确地选定CR时间常。±1%误差的电阻串联来达到计算阻值。

  一般电容器的误差大多为±5%,不能满足有源滤波器的使用要求,可先挑选出电容量适合的电容器,根据其容量反算RO阻值,然后再进行修正。但是,目前存在着缩短调节时间的趋势,所以应选用±%误差的产品,以便宜实现无调节化。

  本电路的特点是各级的RO和CO全部相同,但必须准确地设定各级的Q值,根据Q值确定电路,电阻应选用精度好的产品。

  采用多档切换截止频率时,可直接用6回路的旋转开关切换电阻RO,如果用BCD控制开关合成电阻,便成为用4要电阻选择线种频率的可编程滤波器。

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