二阶低通滤波电路原理图_二阶低通滤波器电路课程设计

二阶低通滤波电路原理图_二阶低通滤波器电路课程设计二阶有源低通滤波器电路图滤波是信号处理中非常重要的一个步骤,常用器件就是滤波器,滤波使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。滤波器的阶数可分为一阶、二阶和高阶,阶数越高,幅频特性越陡峭,高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联

二阶有源低通滤波器电路图
  滤波是信号处理中非常重要的一个步骤,常用器件就是滤波器,滤波使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。滤波器的阶数可分为一阶、二阶和高阶,阶数越高,幅频特性越陡峭,高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。

  有源低通滤波器

  有源低通滤波器

  如上图所示:二阶低通滤波器电路图

  品质因数表明了滤波器通带的状态。一般要求Q=0.707。

  由此可以得到

  有源低通滤波器

  常用二阶低通滤波器电路图

  最常用的3种二阶有源低通滤波电路为:

  巴特沃兹,最平滑;

  切比雪夫,迅速衰减,单通带中有纹波;

  贝塞尔,相移与频率成正比,群延时基本是恒定。

  推荐阅读:有源低通滤波器(lpf)工作原理与作用详解

  巴特沃斯滤波器

  从幅频特性提出要求,而不考虑相频特性。巴特沃斯滤波器具有最大平坦幅度特性,其幅频响应表达式为:

  有源低通滤波器

  有源低通滤波器

  切贝雪夫滤波器

  切贝雪夫滤波器也是从幅频特性方面提出逼近要求的,其幅频响应表达式为:

  有源低通滤波器

  ε是决定通带波纹大小的系数,波纹的产生是由于实际滤波网络中含有电抗元件;Tn是第一类切贝雪夫多项式。

  有源低通滤波器

  与巴特沃斯逼近特性相比较,这种特性虽然在通带内有起伏,但对同样的n值在进入阻带以后衰减更陡峭,更接近理想情况。ε值越小,通带起伏越小,截止频率点衰减的分贝值也越小,但进入阻带后衰减特性变化缓慢。

  切贝雪夫滤波器与巴特沃斯滤波器进行比较,切贝雪夫滤波器的通带有波纹,过渡带轻陡直,因此,在不允许通带内有纹波的情况下,巴特沃斯型更可取;从相频响应来看,巴特沃斯型要优于切贝雪夫型,通过上面二图比较可以看出,前者的相频响应更接近于直线。

  贝塞尔滤波器

  贝塞尔滤波器又称最平时延或恒时延滤波器。其相移和频率成正比,即为一线性关系。但是由于它的幅频特性欠佳,而往往限制了它的应用。

  有源低通滤波器

  巴特沃兹低通滤波中用的最多的是赛伦凯乐电路,即仿真的该电路。

  有源低通滤波器

  当两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路,在二阶有源电路中引入一个负反馈,目的是使输出电压在高频率段迅速下降。

  二阶有源低通滤波电路的通带放大倍数为 1+Rf/R1 ,与一阶低通滤波电路相同。

  有源低通滤波器

  有源低通滤波器

  有源低通滤波器

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