《帶通濾波》word版

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1、帶通濾波濾波器是具有頻率選擇作用的電路或運(yùn)算處理系統(tǒng)。按所處理信號(hào)形式不同，濾波器可分為模擬濾波器與數(shù)字濾波器兩類；按功能濾波器可分為低通、高通、帶通與帶阻四類。濾波器主要特性參數(shù)包括：1)特征頻率濾波器的頻率參數(shù)主要有：①通帶截頻fp=ωp/2π為通帶與過渡帶的邊界點(diǎn)，在該點(diǎn)信號(hào)增益下降到一個(gè)人為規(guī)定的下限。②阻帶截頻fx=ωx/2π為阻帶與過渡帶的邊界點(diǎn)，在該點(diǎn)信號(hào)衰耗(增益的倒數(shù))下降到一個(gè)人為規(guī)定的下限。③轉(zhuǎn)折頻率fc=ωc/2π為信號(hào)功率衰減到(約3dB)時(shí)的頻率，在很多情況下，也常以fc作為通帶或阻帶截頻。④

2、當(dāng)電路沒有損耗時(shí)，固有頻率f0=ω0/2π，就是其諧振頻率，復(fù)雜電路往往有多個(gè)固有頻率。2)增益與衰耗濾波器在通帶內(nèi)的增益并非常數(shù)。①對(duì)低通濾波器通帶增益Kp一般指ω＝0時(shí)的增益；高通指ω→∞時(shí)的增益；帶通則指中心頻率處的增益。②對(duì)帶阻濾波器，應(yīng)給出阻帶衰耗，衰耗定義為增益的倒數(shù)。③通帶增益變化量△Kp指通帶內(nèi)各點(diǎn)增益的最大變化量，如果△Kp以dB為單位，則指增益dB值的變化量。3）阻尼系數(shù)與品質(zhì)因數(shù)阻尼系數(shù)α是表征濾波器對(duì)角頻率為ω0信號(hào)的阻尼作用，是濾波器中表示能量衰耗的一項(xiàng)指標(biāo)，它是與傳遞函數(shù)的極點(diǎn)實(shí)部大小相關(guān)的一

3、項(xiàng)系數(shù)。它可由式（4-3）所示的傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式系數(shù)求得:α的倒數(shù)稱為品質(zhì)因數(shù)，是評(píng)價(jià)帶通與帶阻濾波器頻率選擇特性的一個(gè)重要指標(biāo)，為：式中的△ω為帶通或帶阻濾波器的3dB帶寬，ω0為中心頻率，在很多情況下中心頻率與固有頻率ω0相等。4）靈敏度濾波電路由許多元件構(gòu)成，每個(gè)元件參數(shù)值的變化都會(huì)影響濾波器的性能。濾波器某一性能指標(biāo)У對(duì)某一元件參數(shù)變化的靈敏度記作，定義為：靈敏度是濾波電路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，可以用來分析元件實(shí)際值偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，電路實(shí)際性能與設(shè)計(jì)性能的偏離；也可以用來估計(jì)在使用過程中元件參數(shù)值變化時(shí)，電路性

4、能變化情況。該靈敏度與測量儀器或電路系統(tǒng)靈敏度不是一個(gè)概念，該靈敏度越小，標(biāo)志著電路容錯(cuò)能力越強(qiáng)，穩(wěn)定性也越高。5）群時(shí)延函數(shù)當(dāng)濾波器幅頻特性滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，為保證輸出信號(hào)失真度不超過允許范圍，對(duì)其相頻特性φ（ω）也應(yīng)提出一定要求。在濾波器設(shè)計(jì)中，常用群時(shí)延函數(shù)評(píng)價(jià)信號(hào)經(jīng)濾波后相位失真程度。τ（ω）越接近常數(shù)，信號(hào)相位失真越小。帶通濾波器是一個(gè)典型的串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路的組合，其作用原理是利用改變串、并聯(lián)諧振電路中的元件參數(shù)從而改變回路的頻率特性和阻抗特性，達(dá)到濾波的目的附：帶通濾波電路A、R1、Rf——同相比例運(yùn)算電路R

5、、C——低通濾波電路R2、C——高通濾波電路R3——引入反饋，改善特性中心頻率f0=12πRC=15.923kHz（當(dāng)R3=R，R2=2R時(shí)，可按此式估算）Auo=1+RfR1=1.1Q=13?Auo=0.53B=f0Q無源帶通濾波器電路，有源帶通濾波器原理圖時(shí)間：2010-02-2623:38:30來源：作者：1．?根據(jù)幅頻特性所表示的通過或阻止信號(hào)頻率范圍的不同，濾波器可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）、和帶阻濾波器（BEF）四種。圖4-1分別為四種濾波器的實(shí)際幅頻特性的示意圖。?

6、濾波器是對(duì)輸入信號(hào)的頻率具有選擇性的一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，它允許某些頻率（通常是某個(gè)頻率范圍）的信號(hào)通過，而其它頻率的信號(hào)幅值均要受到衰減或抑制。這些網(wǎng)絡(luò)可以由RLC元件或RC元件構(gòu)成的無源濾波器，也可由RC元件和有源器件構(gòu)成的有源濾波器。圖4-1四種濾波器的幅頻特性2．四種濾波器的傳遞函數(shù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路如圖4-2所示：(a)無源低通濾波器(b)有源低通濾波器(c)無源高通濾波器(d)有源高通濾波器(e)無源帶通濾波器(f)有源帶通濾波器(g)無源帶阻濾波器(h)有源帶阻濾波器圖4-2四種濾波器的實(shí)驗(yàn)電路3．濾波器的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H

7、（jω），又稱為正弦傳遞函數(shù)，它可用下式表示式中A(ω)為濾波器的幅頻特性，θ(ω)為濾波器的相頻特性。它們均可通過實(shí)驗(yàn)的方法來測量。