电路设计论坛—滤波电路设计教学文稿.ppt

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1、电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计电路路设计论坛 滤波波电路路设计电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念滤波器的定义滤波器的定义 保保留留输输入入信信号号中中的的某某些些频频率率成成分分，抑抑制制其其它它频频率率成分的电路。成分的电路。滤波器的分类滤波器的分类 按按频频率率特特性性分分：低低通通(LPF)、高高通通(HPF)、带带通通(BPF)、带阻、带阻(BEF)；按信号处理方式分：模拟滤波器、数字滤波器；按信号处理方式分：模拟滤波器、数字滤波器；模拟滤波器：无源滤波器、有源滤波器。模拟滤波器：无源滤波器、有源滤波器。电子设计

2、与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念模拟滤波与数字滤波模拟滤波与数字滤波 模拟滤波：完全用模拟电路实现的滤波方法；模拟滤波：完全用模拟电路实现的滤波方法；数数字字滤滤波波：将将模模拟拟信信号号转转换换为为数数字字信信号号后后，用用软软件实现的滤波方法，属于数字信号处理的内容。件实现的滤波方法，属于数字信号处理的内容。无源滤波器与有源滤波器无源滤波器与有源滤波器 无源滤波器：由无源元件无源滤波器：由无源元件R、L、C组成的滤波器；组成的滤波器；有有源源滤滤波波器器：由由集集成成运运放放和和无无源源元元件件R、C组组成成的的滤波器。滤波器。电子设计与实践电

3、子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念滤波器的描述方法滤波器的描述方法频率特性曲线频率特性曲线低通低通(LPF)电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念滤波器的描述方法滤波器的描述方法频率特性曲线频率特性曲线高通高通(HPF)电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念滤波器的描述方法滤波器的描述方法频率特性曲线频率特性曲线带通带通(BPF)电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念滤波器的描述方法滤波器的描述方法频率特性曲线频率特

4、性曲线带阻带阻(BEF)电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念三种滤波器特性三种滤波器特性 从频率响应和时间响应的角度划分；从频率响应和时间响应的角度划分；同一滤波器结构、不同滤波器参数。同一滤波器结构、不同滤波器参数。巴特沃斯巴特沃斯(Butterworth)切比雪夫切比雪夫(Chebyshev)贝塞尔贝塞尔(Bessel)电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念三种滤波器特性三种滤波器特性巴特沃斯巴特沃斯最大平坦最大平坦电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的

5、基本概念三种滤波器特性三种滤波器特性切比雪夫切比雪夫更加陡峭更加陡峭电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念三种滤波器特性三种滤波器特性贝塞尔贝塞尔更好的群延迟和阶跃响应特性更好的群延迟和阶跃响应特性群延迟：相移对频率的导数。群延迟：相移对频率的导数。如如果果群群延延迟迟在在不不同同频频率率处处为为常常数数，则则包包含含不不同同谐谐波波成成分分的的输输入信号通过滤波器后的波形不变。入信号通过滤波器后的波形不变。电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u滤波器的基本概念滤波器的基本概念三种滤波器特性三种滤波器特性贝塞尔贝塞尔更好的群延迟和

6、阶跃响应特性更好的群延迟和阶跃响应特性阶阶跃跃响响应应：输输入入阶阶跃跃信信号号时时滤滤波器的响应。波器的响应。要要求求延延迟迟小小、过过冲冲小小、振振荡荡次数少。次数少。电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计最简单的最简单的RC滤波器滤波器电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计一阶一阶RC低通低通A万能曲线万能曲线电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计一阶一阶RC高通高通A万能曲线万能曲线电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波

7、器的设计无源滤波器的设计一阶一阶RC低通低通B万能曲线万能曲线电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计一阶一阶RC高通高通B万能曲线万能曲线电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计RC滤波器的级联滤波器的级联电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计无源滤波器的应用无源滤波器的应用滤除高频噪声滤除高频噪声电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计无源滤波器的应用无源滤波器的应用模数转换中防频率混叠模数转换中防频率混叠

8、采采样样定定理理：为为了了保保证证能能从从采采样样信信号号中中将将原原信信号号恢恢复复，采采样样频频率率必必须满足条件须满足条件 fs2 fi(max)若若信信号号频频率率f，采采样样频频率率fs，采采样样后的信号中包含频率成分：后的信号中包含频率成分：f、fsfs-f、fs+f2fs-f、2fs+f、电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计无源滤波器的应用无源滤波器的应用模数转换中防频率混叠模数转换中防频率混叠措措施施1：过过采采样样。采采样样频频率率必必须须满足条件满足条件 fs2 fi(max)措措施施2：在在采采样样前前，用用LPF将将信信

9、号号中中不不关关心心的的高高频频部部分分滤滤去去。Fs只只要大于关心的最高频率的要大于关心的最高频率的2倍即可。倍即可。电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u无源滤波器的设计无源滤波器的设计无源滤波器的应用无源滤波器的应用用于负反馈放大电路相位补偿用于负反馈放大电路相位补偿电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计有源滤波器概述有源滤波器概述无源滤波器的缺点无源滤波器的缺点特性受负载的影响；特性受负载的影响；此外，滤波器级联时，各级的参数设置不独立。此外，滤波器级联时，各级的参数设置不独立。电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波

10、电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计有源滤波器概述有源滤波器概述最简单的有源滤波器最简单的有源滤波器一阶一阶RC低通低通+同相比例运算电路同相比例运算电路各级滤波器参数的设置相互独立各级滤波器参数的设置相互独立用放大电路调节滤波增益用放大电路调节滤波增益电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计有源滤波器概述有源滤波器概述有源滤波器的局限性有源滤波器的局限性 运运算算放放大大电电路路本本身身也也有有频频率率响响应应，因因此此有有源源滤滤波波一一般用于低频信号处理，高频信号处理还得用无源滤波。般用于低频信号处理，高频信号处理还得用无源滤波。电子设

11、计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计二阶低通有源滤波器设计二阶低通有源滤波器设计简单二阶有源简单二阶有源LPF过渡性质随着级数的增加而变差。过渡性质随着级数的增加而变差。电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计二阶低通有源滤波器设计二阶低通有源滤波器设计正反馈型二阶有源正反馈型二阶有源LPF电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计高阶低通有源滤波器设计高阶低通有源滤波器设计根据需要确定滤波器类型；根据需要确定滤波器类型；根据衰减量要求确定滤波器阶数；根据衰减量

12、要求确定滤波器阶数；以以正正反反馈馈型型二二阶阶有有源源LPF为为基基本本单单元元，逐逐级级追追加加，奇奇数阶以一阶有源数阶以一阶有源LPF补齐。补齐。滤波器参数根据滤波器参数根据“低通滤波器设计用归一化表低通滤波器设计用归一化表”确定。确定。电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计高阶低通有源滤波器设计高阶低通有源滤波器设计 低通滤波器设计用归一化表低通滤波器设计用归一化表电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计高阶低通有源滤波器设计高阶低通有源滤波器设计 低通滤波器设计用归一化表低通滤波器设计用归一

13、化表电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计5阶巴特沃斯阶巴特沃斯LPF的算例的算例(fc=10kHz)增益为增益为1的正反馈型一阶有源的正反馈型一阶有源LPF。电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计5阶巴特沃斯阶巴特沃斯LPF的算例的算例(fc=10kHz)电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计5阶巴特沃斯阶巴特沃斯LPF的算例的算例(fc=10kHz)电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计状态可调滤波器

14、状态可调滤波器反相输入反相输入LPF电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u有源滤波器的设计有源滤波器的设计状态可调滤波器状态可调滤波器电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电容滤波器开关电容滤波器开关电容开关电容电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电容滤波器开关电容滤波器开关电容构成的一阶有源低通滤波器开关电容构成的一阶有源低通滤波器电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电容滤波器开关电容滤波器集成开关电容滤波器集成开关电容滤波器MAX260、261、262电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电

15、容滤波器开关电容滤波器集成开关电容滤波器集成开关电容滤波器MAX260、261、262方式一方式一方式二方式二方式三方式三方式四方式四电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电容滤波器开关电容滤波器集成开关电容滤波器集成开关电容滤波器MAX260、261、262260soft电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电容滤波器开关电容滤波器集成开关电容滤波器集成开关电容滤波器MAX260、261、262Fo and Q Parameter Solutions电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电容滤波器开关电容滤波器集成开关电容滤波器集成

16、开关电容滤波器MAX260、261、262电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电容滤波器开关电容滤波器集成开关电容滤波器集成开关电容滤波器MAX260、261、262电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计u开关电容滤波器开关电容滤波器集成开关电容滤波器集成开关电容滤波器MAX260、261、262Help Program Chip Via Parallel Port test schematic电子设计与实践电子设计与实践滤波电路设计滤波电路设计此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢