[精品]数字信号处理的论文.doc

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1、有源低通滤波器设计一、滤波器的相关介绍滤波器是一种能使有用信号通过，滤除信号屮的无用频率，即抑制尢用信号的电子装置。低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成。对于n为偶数的高阶滤波器，可以由n/2节二阶滤波器级联而成；而门为奇数的高阶滤波器可以由（n-l）/2节二阶滤波器和一节一阶滤波器级联而成，因此一阶滤波器和二阶滤波

2、器是高阶滤波器的基础。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。但实际滤波器不能达到理想要求。为了寻找最佳的近似理想特性，本文主要着眼于幅频响应，而不考虑相频响应。一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。二、有源低通滤波器的设计有源滤波器的设计，就是根据所给定的指标要求，确定滤波器的阶数m选择具体的电路形式，算出电路屮各元件的具体数值，安装电路和调试，使设计的滤波器满足指标要求，具体步骤如下：（1）根据阻带衰减速率要求，确定滤波器的阶数n。（2）选择具体的电路形式。（3）根据电路的传递函

3、数和归一化滤波器传递函数的分母多项式，建立起系数的方程纽。（4）解方程纽求出电路小元件的具体数值。（5）安装电路并进行调试，使电路的性能满足指标要求。根据设计要求，我选择巴特沃斯滤波器（巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。在捱嘔的对数对角频率的波特图JL,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少，趋向负无穷大。）。巴特沃斯滤波器的幅频响应在通带屮具有最平幅度特性，但是通带到阻带衰减较慢。选择二阶有源低通滤波器电路，即】尸2。有源2阶低通滤波器电路如图1.1所示，压控电压源二阶滤波器电路

4、的特点有源低通滤波器设计一、滤波器的相关介绍滤波器是一种能使有用信号通过，滤除信号屮的无用频率，即抑制尢用信号的电子装置。低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成。对于n为偶数的高阶滤波器，可以由n/2节二阶滤波器级联而成；而门为奇数的高阶滤波器可以由（n-l）/2节二阶滤波器和一节一阶滤波器级联而成，因此一阶滤波器和二

5、阶滤波器是高阶滤波器的基础。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。但实际滤波器不能达到理想要求。为了寻找最佳的近似理想特性，本文主要着眼于幅频响应，而不考虑相频响应。一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。二、有源低通滤波器的设计有源滤波器的设计，就是根据所给定的指标要求，确定滤波器的阶数m选择具体的电路形式，算出电路屮各元件的具体数值，安装电路和调试，使设计的滤波器满足指标要求，具体步骤如下：（1）根据阻带衰减速率要求，确定滤波器的阶数n。（2）选择具体的电路形式。（3）根据电路的

6、传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式，建立起系数的方程纽。（4）解方程纽求出电路小元件的具体数值。（5）安装电路并进行调试，使电路的性能满足指标要求。根据设计要求，我选择巴特沃斯滤波器（巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。在捱嘔的对数对角频率的波特图JL,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少，趋向负无穷大。）。巴特沃斯滤波器的幅频响应在通带屮具有最平幅度特性，但是通带到阻带衰减较慢。选择二阶有源低通滤波器电路，即】尸2。有源2阶低通滤波器电路如图1.1所示，压控电压源二阶滤波

7、器电路的特点是：运算放大器为同相接法，滤波器的输入阻抗很高，输出的阻抗很低，滤波器相当于一个电压源，其优点是电路性能稳定，增益容易调整。图1有源低通滤波器电路图在集成运放输出到集成运放同相输入Z间引入一个负反馈，在不同的频段，反馈的极性不相同，当信号频率f>>fc时(fc为截止频率)，电路的每级RC电路的相移趋于-90°,两级RC电路的移相到-180°,电路的输出电床与输入电床的相位相反，故此时通过电容C引到集成运放同相端的反馈是负反馈，反馈信号将起着削弱输入信号的作用，使电圧放大倍数减小，所以该反馈将使二阶有源低通滤波器的幅频特性高频端迅速衰减，只允许

8、低频端信号通过。巴特沃斯低通滤波器的幅频特性为:7n=l,2,3,•co观(加)