模拟滤波器设计1

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1、rOA()A()OA()rpKpKpKpKpKpKpcpc1rc12p1pA()pKpK1pc11r2pc22rc22r图图1、滤波器分类、滤波器分类1、一阶、一阶RC低通滤波电路低通滤波电路RCCRCUUHj11j1j1)j (12令令 11CRC 右图所示右图所示RC串联电路，其串联电路，其负载端开路时电容电压对输负载端开路时电容电压对输入电压的转移电压比为入电压的转移电压比为 将上式改写为将上式改写为 )(| )j (|j11)j (CqHHarctan)( 11)j (C2C-qH根据上式画出的幅频和相频特性曲线，如下图根据上式画出的幅频和相频特性曲线，如下图 (b)和和(c)所示。曲

2、线表明下图所示。曲线表明下图 (a)电路具有低通滤波特电路具有低通滤波特性和移相特性，相移范围为性和移相特性，相移范围为0到到 -90。 A0.010.1.7071210100100020logA/dB-40-20-3.006.0204060 电子和通信工程中所使用信号的频率动态范电子和通信工程中所使用信号的频率动态范围很大，例如从围很大，例如从102 1010Hz。为了表示频率在极大。为了表示频率在极大范围内变化时电路特性的变化，可以用对数坐标范围内变化时电路特性的变化，可以用对数坐标来画幅频和相频特性曲线。来画幅频和相频特性曲线。常画出常画出 20log|H(j )| 和和q q ( )

3、相对于对数频率坐标的特性曲线，这种曲线相对于对数频率坐标的特性曲线，这种曲线称为波特图称为波特图。横坐标采用相对频率。横坐标采用相对频率 / C，使曲线，使曲线具有一定的通用性。幅频特性曲线的纵坐标采用具有一定的通用性。幅频特性曲线的纵坐标采用分贝分贝(dB) 作为单位。作为单位。|H(j )|与与20log|H(j )| (dB)之之间关系如表间关系如表l 所示。所示。 表表l : 比值比值 A与分贝数的关系与分贝数的关系画出的波特图如下图所示画出的波特图如下图所示当当 C时时 CC20loglog20log20| )j (|log20-H是斜率与是斜率与-20 dB/十倍频成比例的一条直线

4、。两条十倍频成比例的一条直线。两条直线交点的坐标为直线交点的坐标为( l，0dB )，对应的频率，对应的频率 C 称为称为转折频率。转折频率。当当 = C 时，时，20log|H(j C)| = -3dB，常用振幅从最，常用振幅从最大值下降到大值下降到3dB的频率来定义滤波电路的通频带宽的频率来定义滤波电路的通频带宽度度( 简称带宽简称带宽 ) 。2、一阶、一阶RC高通滤波电路高通滤波电路RCRCCRRUUHj1jj1)j(12RC11C对右图所示对右图所示 RC串联电路，电阻电串联电路，电阻电压对输入电压的转移电压比为压对输入电压的转移电压比为波特图如上图所示，该曲线表明该电路具有高通波特图

5、如上图所示，该曲线表明该电路具有高通滤波特性。由此可见，当滤波特性。由此可见，当 C时，曲线近乎一条时，曲线近乎一条平行于横坐标的直线，当平行于横坐标的直线，当 C时，曲线趋近于时，曲线趋近于一条直线，其斜率与一条直线，其斜率与20 dB/十倍频成比例。以上两十倍频成比例。以上两条直线交点的坐标为条直线交点的坐标为( l，0dB)，对应的频率，对应的频率 C 称称为转折频率。为转折频率。图图 12-8-0j1111j223123UCRURURURUCR下图所示电路下图所示电路 (a) 的相量模型如图的相量模型如图 (b) 所示。为求所示。为求负载端开路时转移电压比负载端开路时转移电压比 ，可外