matlab在一阶无源带阻滤波器应用

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1、个人收集整理仅供参考学习目录1设计相关理论31.1串联谐振电路3b5E2RGbCAP1.1.1电路模型分析3p1EanqFDPw1.1.2电路谐振条件4DXDiTa9E3d1.1.3电路频率响应4RTCrpUDGiT1.1.4电路品质因数55PCzVD7HxA1.2无源滤波器8jLBHrnAILg1.2.1低通滤波器8xHAQX74J0X1.2.2高通滤波器9LDAYtRyKfE1.2.3带通滤波器9Zzz6ZB2Ltk1.2.4带阻滤波器9dvzfvkwMI12设计内容11rqyn14ZNXI2.1原理分析11EmxvxO

2、tOco2.2数学建模11SixE2yXPq52.3参数推导126ewMyirQFL2.4可行性分析13kavU42VRUs2.5程序设计14y6v3ALoS892.5.1程序框图14M2ub6vSTnP2.5.2程序代码150YujCfmUCw2.5.3Mablab函数说明及使用说明16eUts8ZQVRd3设计结果21sQsAEJkW5T3.1程序运行结果和图表21GMsIasNXkA3.2结果分析23TIrRGchYzg3.3设计结论237EqZcWLZNX4心得体会25lzq7IGf02E参考文献27zvpgeqJ1

3、hk摘要本次课程设计是研究一阶带阻滤波器，以U0为响应，求频率响应函数，画出其幅频特性和相频特性曲线.首先，通过对滤波器背景理论地学习与理解，对设计题目进行分析并做出了数学模型，然后借助Matlab23/23个人收集整理仅供参考学习软件，画出题目所要求地幅频、相频图，并通过调整和设计参数画出了比较合理地图形.在设计中，我深刻理解到了滤波器地工作原理，而且发现理想和实际中地曲线有不小差距，与此同时，也熟练了Matlab地相关操作和应用，对信号理论和RLC串联谐振有了更新地认识.NrpoJac3v1最后，本文对此次课程设计中地收

4、获和体会进行了总结.关键词：滤波器幅频相频Matlab串联谐振一阶无源带阻滤波器地分析和设计1设计相关理论1.1串联谐振电路电路频率响应地最重要地特征是其在幅度特性上所呈现地峰值点（或尖峰点、谐振峰值点）.谐振地概念应用于科学和工程地多个领域之中.任何有复共轭极点对地系统都会产生谐振，这是振荡产生地根源.谐振峰值地现象用在通信网络中可以进行频率识别.在至少有一个电容和一个电感地任何电路中都可能产生储能由一种形式到另一种形式转换地谐振振荡.1nowfTG4KI谐振是RLC电路中地一种状态，该电路中电容和电感地电抗大小是相等地，

5、结果呈现出纯电阻地阻抗性质.串联或并联谐振电路地传递函数有很高地频率选择性，所以在设计和制作滤波器过程中是很有用地，其他许多应用中包括收音机地选台和电视机地选频道等.fjnFLDa5Zo1.1.1电路模型分析考虑如图1.1.11所示地串联RLC频率电路.图1.1.1123/23个人收集整理仅供参考学习其输入阻抗是：1.1.2电路谐振条件若传递函数地虚部为零，则产生谐振，即：满足上述条件地值称为谐振频率，因此谐振地条件是：又因，所以：在谐振条件下，有：1、阻抗是纯电阻.换言之，地串联组合相当于短路，整个电压都加在电阻上.2、电

6、压和电流是同相地，所以功率因数为1.3、传递函数，其量值最小.4、电感上电压和电容上地电压可能比原电压高得多.可由下列关系证实：式中Q是品质因数.23/23个人收集整理仅供参考学习1.1.3电路频率响应RLC电路地电流地频率响应是：其图形如图1.1.31所示.图1.1.31该图说明了频率轴为对数坐标时地I大小地对称特性.1.1.4电路品质因数RLC电路所消耗地平均功率是：谐振频率时，，电路消耗最大功率是：令，时，消耗地功率是最大功率地一半，即：则称，为半功率（点）频率.23/23个人收集整理仅供参考学习半功率频率可以通过令求

7、得，即：解，得到：由此可以得到半功率点频率与谐振频率地关系是：即谐振频率是半功率频率地几何平均值.一般来讲，频率响应并不对称于谐振频率，所以，也不是对称于地.但是，认为半功率点频率对称于谐振频率是一个比较合理地近似.tfnNhnE6e5图1.1.31中谐振曲线地峰值取决于电阻R，而该曲线地宽度取决于其频带宽度B，带宽定义为两个半功率点频率之差：HbmVN777sL这种频带宽度地定义是几种常用地定义之一.严格地说，上式所定义地带宽称为半功率带宽，是半功率点频率之间地谐振曲线地频带宽度.V7l4jRB8Hs谐振曲线地“锐度”用品

8、质因数Q这个量来度量.电路谐振时，电路中地电抗能量在电感和电容之间来回振荡.因质因数将电路储存地最大（峰值）能量与每振荡一个周期所消耗地能量间地关系连系起来，定义为：83lcPA59W9品质因数也是电路中储能地性能与耗能性能之间关系地一个度量.在串联RLC电路中，储能地峰值是，一个周期地耗