狀態(tài)變量濾波器
發(fā)布時(shí)間:2011/12/21 9:49:13 訪問(wèn)次數(shù):1821
狀態(tài)變量主動(dòng)濾波器又稱(chēng)為萬(wàn)用( universal)主動(dòng)濾波器,J072/1441被廣泛地用于帶通濾波器的應(yīng)用電路。如圖15. 20所示,它由一個(gè)加法放大器和兩個(gè)運(yùn)算放大器積分器(當(dāng)作單極點(diǎn)低通濾波器使用),以串接的方式形成二階濾波器。雖然主要是當(dāng)作帶通( BP)濾波器使用,但狀態(tài)變量電路同時(shí)也提供低通濾波器(LP)和高通(HP)濾波器的輸出。中心頗率可以由兩個(gè)積分器內(nèi)RC的電路加以設(shè)定。當(dāng)狀態(tài)變量濾波器當(dāng)作帶通濾波器使用時(shí),通常會(huì)使兩個(gè)積分器的臨界頻率值相等,因此也設(shè)定了帶通濾波器的中心頻率。
當(dāng)輸入頻率小于fo時(shí),輸入信號(hào)會(huì)通過(guò)加法放大器和積分器,并且以180。相位差反饋回輸入端。因此,當(dāng)頻率低于fc,反饋信號(hào)和輸入信號(hào)會(huì)互相抵消。當(dāng)積分器的低通頻率響應(yīng)開(kāi)始下降時(shí),反饋信號(hào)會(huì)跟著減少,因此讓輸入信號(hào)通過(guò)而到達(dá)帶通濾波器輸出端。而當(dāng)頻率高于fc,低通頻率響應(yīng)消失,因此不讓輸入信號(hào)通過(guò)積分器。結(jié)果使得帶通濾波器輸出在頻率fc處呈現(xiàn)明顯峰值,如圖15. 21所示。利用這一類(lèi)型的濾波器,穩(wěn)定的Q值可以達(dá)到100。根據(jù)下面的公式,Q值是由反饋電阻R5和R6所設(shè)定:
Q=1/3×(R5/R6+1)
狀態(tài)變量濾波器并不能同時(shí)成為最佳的低通、高通和帶通濾波器,這是因?yàn)椋阂蔀樽罴训屯ɑ蚋咄ò吞匚炙碱l率響應(yīng),DF必須等于1.414。因?yàn)镼=1/DF,所以Q=0.707。這么低的Q值使帶通頻率響應(yīng)的效果很差(BW大,且選擇性差)。而要使帶通濾波器有最佳效果,必須有高的Q值。
狀態(tài)變量主動(dòng)濾波器又稱(chēng)為萬(wàn)用( universal)主動(dòng)濾波器,J072/1441被廣泛地用于帶通濾波器的應(yīng)用電路。如圖15. 20所示,它由一個(gè)加法放大器和兩個(gè)運(yùn)算放大器積分器(當(dāng)作單極點(diǎn)低通濾波器使用),以串接的方式形成二階濾波器。雖然主要是當(dāng)作帶通( BP)濾波器使用,但狀態(tài)變量電路同時(shí)也提供低通濾波器(LP)和高通(HP)濾波器的輸出。中心頗率可以由兩個(gè)積分器內(nèi)RC的電路加以設(shè)定。當(dāng)狀態(tài)變量濾波器當(dāng)作帶通濾波器使用時(shí),通常會(huì)使兩個(gè)積分器的臨界頻率值相等,因此也設(shè)定了帶通濾波器的中心頻率。
當(dāng)輸入頻率小于fo時(shí),輸入信號(hào)會(huì)通過(guò)加法放大器和積分器,并且以180。相位差反饋回輸入端。因此,當(dāng)頻率低于fc,反饋信號(hào)和輸入信號(hào)會(huì)互相抵消。當(dāng)積分器的低通頻率響應(yīng)開(kāi)始下降時(shí),反饋信號(hào)會(huì)跟著減少,因此讓輸入信號(hào)通過(guò)而到達(dá)帶通濾波器輸出端。而當(dāng)頻率高于fc,低通頻率響應(yīng)消失,因此不讓輸入信號(hào)通過(guò)積分器。結(jié)果使得帶通濾波器輸出在頻率fc處呈現(xiàn)明顯峰值,如圖15. 21所示。利用這一類(lèi)型的濾波器,穩(wěn)定的Q值可以達(dá)到100。根據(jù)下面的公式,Q值是由反饋電阻R5和R6所設(shè)定:
Q=1/3×(R5/R6+1)
狀態(tài)變量濾波器并不能同時(shí)成為最佳的低通、高通和帶通濾波器,這是因?yàn)椋阂蔀樽罴训屯ɑ蚋咄ò吞匚炙碱l率響應(yīng),DF必須等于1.414。因?yàn)镼=1/DF,所以Q=0.707。這么低的Q值使帶通頻率響應(yīng)的效果很差(BW大,且選擇性差)。而要使帶通濾波器有最佳效果,必須有高的Q值。
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