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測(cè)定阻抗匹配的重要性…l段π形濾波器

發(fā)布時(shí)間:2008/9/9 0:00:00 訪問次數(shù):1492

  只有信號(hào)頻率通過的濾波器,在以數(shù)字技術(shù)為主體的今天,是電子電路的天下,這里,在從音頻到視頻帶的比較低的頻率內(nèi),使用的op放大器以有源濾波器為主流。

  由于有源濾波器不必需阻抗匹配,所以多數(shù)段數(shù)具有很容易級(jí)聯(lián)連接的特征。

  一方面,作為數(shù)mhz以上頻率使用的高頻用濾波器,從古至今都使用lc方式的無源濾波器,但是,lc濾波器在設(shè)計(jì)時(shí)必需預(yù)先決定特性阻抗zo,當(dāng)驅(qū)動(dòng)側(cè)的阻抗rs、終端(負(fù)載)電阻rl,不適合或者變化時(shí),會(huì)對(duì)濾波器特性有影響.因此,可以說一般lc濾波器的設(shè)計(jì)都很難。

  在各種lc濾波器中,測(cè)定預(yù)先假定的負(fù)載電阻rl及負(fù)載斷開/短路時(shí)的lc濾波器的輸人阻抗zin,研究濾波器的通頻帶內(nèi)的波形和頻帶外的特性如何變化,加深對(duì)濾波器的理解。
圖1表示基本的lc濾波器的模型。從其外形上看,稱之為π形低通濾波器。這個(gè)電路是使用了由線圈l和電容c組成的3個(gè)電抗元件的電路,衰減傾斜度為3×6db/oct,即18 db/oct。使用起來多以除去高頻噪聲等為目的。


圖1 1段π形低通攄波器的構(gòu)成

  計(jì)算電路常數(shù)時(shí),首先決定特性阻抗z。和截?cái)囝l率fc,然后算出l和c的值。在圖1中,從

可知,當(dāng)zo=50ω、fc=5mhz時(shí),l=3.183μh、c=636pf。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里,取l=3.3μh、c=620pf。
  照片1是1段π形低通濾波器的衰減特性。截?cái)囝l率fc比設(shè)計(jì)值5mhz低,這是因?yàn)閘=3.3μh的緣故。照片上側(cè)的曲線是rl=1mω時(shí)的特性,產(chǎn)生的通頻帶約6db,截?cái)囝l率fc附近產(chǎn)生約3db的峰值。


  照片1 1段π形低通濾波器的減衰特性(fc=5mhz,zo=50ω,rl=50ω及l(fā)mω,f=lookhz~l00mhz,lodb/div.)

  如果在這樣的頻率特性上,在具有峰值的濾波器上給予脈沖,則輸出會(huì)產(chǎn)生過沖或振蕩,因此要懂得阻抗匹配的重要性。
  照片2是當(dāng)濾波器的輸出特性阻抗為zo=rl=50ω終端時(shí),對(duì)應(yīng)輸出斷開(rl=∞)和輸出短路(rl=0)時(shí),各個(gè)輸人阻抗zin隨頻率特性如何變化的曲線圖。
  當(dāng)zo=rl=50ω時(shí)的輸人阻抗,通頻帶為51.6ω,截?cái)囝l率fc附近產(chǎn)生若干個(gè)峰值,在fc以上時(shí)又變成同一曲線。


  照片2 1段π形濾波器....隨首負(fù)載阻抗rl的變化而引起的輸入阻抗的變化(rl=0及∞ω,f=100k-l00mhz)

  當(dāng)rl=∞時(shí),與頻率成反比,輸人阻抗zin下降.可以看到在f≈3 5mhz產(chǎn)生串聯(lián)共振現(xiàn)象:f≈5mhz附近產(chǎn)生并聯(lián)共振現(xiàn)象:fc

以上頻率時(shí)成反比.在f≈50mhz處產(chǎn)生串聯(lián)共振現(xiàn)象,但這是由電容的自己共振所引起的。
  當(dāng)rl=0ω時(shí),輸人阻抗zin與頻率成比例上升,在f≈3.5mhz產(chǎn)生并聯(lián)共振現(xiàn)象,fc以上頻率時(shí)變?yōu)橥瑯拥奶匦裕?br>  這樣,根據(jù)負(fù)載的阻抗匹配狀態(tài),需注意輸人阻抗變化最壞約在2ω~2kω之悶,變化了1000倍,由此可知,特別是輸出斷開時(shí),驅(qū)動(dòng)側(cè)的功率輸出設(shè)備很容易破損。
  歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)(www.dzsc.com)



  只有信號(hào)頻率通過的濾波器,在以數(shù)字技術(shù)為主體的今天,是電子電路的天下,這里,在從音頻到視頻帶的比較低的頻率內(nèi),使用的op放大器以有源濾波器為主流。

  由于有源濾波器不必需阻抗匹配,所以多數(shù)段數(shù)具有很容易級(jí)聯(lián)連接的特征。

  一方面,作為數(shù)mhz以上頻率使用的高頻用濾波器,從古至今都使用lc方式的無源濾波器,但是,lc濾波器在設(shè)計(jì)時(shí)必需預(yù)先決定特性阻抗zo,當(dāng)驅(qū)動(dòng)側(cè)的阻抗rs、終端(負(fù)載)電阻rl,不適合或者變化時(shí),會(huì)對(duì)濾波器特性有影響.因此,可以說一般lc濾波器的設(shè)計(jì)都很難。

  在各種lc濾波器中,測(cè)定預(yù)先假定的負(fù)載電阻rl及負(fù)載斷開/短路時(shí)的lc濾波器的輸人阻抗zin,研究濾波器的通頻帶內(nèi)的波形和頻帶外的特性如何變化,加深對(duì)濾波器的理解。
圖1表示基本的lc濾波器的模型。從其外形上看,稱之為π形低通濾波器。這個(gè)電路是使用了由線圈l和電容c組成的3個(gè)電抗元件的電路,衰減傾斜度為3×6db/oct,即18 db/oct。使用起來多以除去高頻噪聲等為目的。


圖1 1段π形低通攄波器的構(gòu)成

  計(jì)算電路常數(shù)時(shí),首先決定特性阻抗z。和截?cái)囝l率fc,然后算出l和c的值。在圖1中,從

可知,當(dāng)zo=50ω、fc=5mhz時(shí),l=3.183μh、c=636pf。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里,取l=3.3μh、c=620pf。
  照片1是1段π形低通濾波器的衰減特性。截?cái)囝l率fc比設(shè)計(jì)值5mhz低,這是因?yàn)閘=3.3μh的緣故。照片上側(cè)的曲線是rl=1mω時(shí)的特性,產(chǎn)生的通頻帶約6db,截?cái)囝l率fc附近產(chǎn)生約3db的峰值。


  照片1 1段π形低通濾波器的減衰特性(fc=5mhz,zo=50ω,rl=50ω及l(fā)mω,f=lookhz~l00mhz,lodb/div.)

  如果在這樣的頻率特性上,在具有峰值的濾波器上給予脈沖,則輸出會(huì)產(chǎn)生過沖或振蕩,因此要懂得阻抗匹配的重要性。
  照片2是當(dāng)濾波器的輸出特性阻抗為zo=rl=50ω終端時(shí),對(duì)應(yīng)輸出斷開(rl=∞)和輸出短路(rl=0)時(shí),各個(gè)輸人阻抗zin隨頻率特性如何變化的曲線圖。
  當(dāng)zo=rl=50ω時(shí)的輸人阻抗,通頻帶為51.6ω,截?cái)囝l率fc附近產(chǎn)生若干個(gè)峰值,在fc以上時(shí)又變成同一曲線。


  照片2 1段π形濾波器....隨首負(fù)載阻抗rl的變化而引起的輸入阻抗的變化(rl=0及∞ω,f=100k-l00mhz)

  當(dāng)rl=∞時(shí),與頻率成反比,輸人阻抗zin下降.可以看到在f≈3 5mhz產(chǎn)生串聯(lián)共振現(xiàn)象:f≈5mhz附近產(chǎn)生并聯(lián)共振現(xiàn)象:fc

以上頻率時(shí)成反比.在f≈50mhz處產(chǎn)生串聯(lián)共振現(xiàn)象,但這是由電容的自己共振所引起的。
  當(dāng)rl=0ω時(shí),輸人阻抗zin與頻率成比例上升,在f≈3.5mhz產(chǎn)生并聯(lián)共振現(xiàn)象,fc以上頻率時(shí)變?yōu)橥瑯拥奶匦裕?br>  這樣,根據(jù)負(fù)載的阻抗匹配狀態(tài),需注意輸人阻抗變化最壞約在2ω~2kω之悶,變化了1000倍,由此可知,特別是輸出斷開時(shí),驅(qū)動(dòng)側(cè)的功率輸出設(shè)備很容易破損。
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