课件：电路设计论坛—滤波电路设计.ppt

电子发烧友网 倾情奉献,滤波电路设计,内容提要,滤波器的基本概念 无源滤波器设计 有源滤波设计 开关电容滤波器,滤波器的基本概念,滤波器的定义 保留输入信号中的某些频率成分，抑制其它频率成分的电路。,滤波器的分类 按频率特性分：低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)、带阻(BEF)； 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。,滤波器的基本概念,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； 数字滤波：将模拟信号转换为数字信号后，用软件实现的滤波方法，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：由无源元件R、L、C组成的滤波器； 有源滤波器：由集成运放和无源元件R、C组成的滤波器。,滤波器的基本概念,滤波器的描述方法频率特性曲线,低通(LPF),滤波器的基本概念,滤波器的描述方法频率特性曲线,高通(HPF),滤波器的基本概念,滤波器的描述方法频率特性曲线,带通(BPF),滤波器的基本概念,滤波器的描述方法频率特性曲线,带阻(BEF),滤波器的基本概念,三种滤波器特性 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。,巴特沃斯(Butterworth) 切比雪夫(Chebyshev) 贝塞尔(Bessel),滤波器的基本概念,三种滤波器特性,巴特沃斯最大平坦,滤波器的基本概念,三种滤波器特性,切比雪夫更加陡峭,滤波器的基本概念,三种滤波器特性,贝塞尔更好的群延迟和阶跃响应特性,群延迟：相移对频率的导数。 如果群延迟在不同频率处为常数，则包含不同谐波成分的输入信号通过滤波器后的波形不变。,滤波器的基本概念,三种滤波器特性,贝塞尔更好的群延迟和阶跃响应特性,阶跃响应：输入阶跃信号时滤波器的响应。 要求延迟小、过冲小、振荡次数少。,无源滤波器的设计,最简单的RC滤波器,无源滤波器的设计,一阶RC低通A万能曲线,无源滤波器的设计,一阶RC高通A万能曲线,无源滤波器的设计,一阶RC低通B万能曲线,无源滤波器的设计,一阶RC高通B万能曲线,无源滤波器的设计,RC滤波器的级联,无源滤波器的设计,无源滤波器的应用,滤除高频噪声,无源滤波器的设计,无源滤波器的应用,模数转换中防频率混叠,采样定理：为了保证能从采样信号中将原信号恢复，采样频率必须满足条件 fs2 fi(max) 若信号频率f，采样频率fs，采样后的信号中包含频率成分： f、fs fs-f、fs+f 2fs-f、2fs+f、,无源滤波器的设计,无源滤波器的应用,模数转换中防频率混叠,措施1：过采样。采样频率必须满足条件 fs2 fi(max) 措施2：在采样前，用LPF将信号中不关心的高频部分滤去。 Fs只要大于关心的最高频率的2倍即可。,无源滤波器的设计,无源滤波器的应用,用于负反馈放大电路相位补偿,2019/8/30,24,可编辑,有源滤波器的设计,有源滤波器概述,无源滤波器的缺点,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。,有源滤波器的设计,有源滤波器概述,最简单的有源滤波器,一阶RC低通 + 同相比例运算电路,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,有源滤波器的设计,有源滤波器概述,有源滤波器的局限性,运算放大电路本身也有频率响应，因此有源滤波一般用于低频信号处理，高频信号处理还得用无源滤波。,有源滤波器的设计,二阶低通有源滤波器设计,简单二阶有源LPF,过渡性质随着级数的增加而变差。,有源滤波器的设计,二阶低通有源滤波器设计,正反馈型二阶有源LPF,有源滤波器的设计,高阶低通有源滤波器设计,根据需要确定滤波器类型； 根据衰减量要求确定滤波器阶数； 以正反馈型二阶有源LPF为基本单元，逐级追加，奇数阶以一阶有源LPF补齐。 滤波器参数根据“低通滤波器设计用归一化表”确定。,有源滤波器的设计,高阶低通有源滤波器设计, 低通滤波器设计用归一化表,有源滤波器的设计,高阶低通有源滤波器设计, 低通滤波器设计用归一化表,有源滤波器的设计,5阶巴特沃斯LPF的算例(fc=10kHz),增益为1的正反馈型一阶有源LPF。,有源滤波器的设计,5阶巴特沃斯LPF的算例(fc=10kHz),有源滤波器的设计,5阶巴特沃斯LPF的算例(fc=10kHz),有源滤波器的设计,状态可调滤波器,反相输入LPF,有源滤波器的设计,状态可调滤波器,开关电容滤波器,开关电容,开关电容滤波器,开关电容构成的一阶有源低通滤波器,开关电容滤波器,集成开关电容滤波器MAX260、261、262,开关电容滤波器,集成开关电容滤波器MAX260、261、262,方式一,方式二,方式三,方式四,开关电容滤波器,集成开关电容滤波器MAX260、261、262,260soft,开关电容滤波器,集成开关电容滤波器MAX260、261、262,Fo and Q Parameter Solutions,开关电容滤波器,集成开关电容滤波器MAX260、261、262,开关电容滤波器,集成开关电容滤波器MAX2