双T网络.doc

1、双T网络双T网络电路采用的是带通滤波器，其同频带为200Hz2KHz，而由单片机实现的扫频信号的频率为40Hz-4KHz，因此在示波器上显示的波形能够比较完整地反映出幅频特性及其变化趋势。以下是双T网络的电路图：双T网络的原理与分析双T滤波网络是属于带阻滤波器，其结构如图2-1所示，对双T滤波器的要求是对某一频率信号的输入，该电路发生谐振而不能通过，而对其他频率信号的输入，则基本上可以通过，但在幅值上有所衰减。根据题目的要求，先分析一个中心频率为5KHz的无源网络。 图2-1 双T网络电路结构 图2-2 双T网等效电路图 采用阻抗星形三角形变换法，可以证明，双T网络可等效为一个简单的型网络（如图2-2）。其中 当发生谐振时，谐振电压不能通过，则需要。即 要满足上述条件，需要实部和虚部为0，联立两式从而可得，故中心频率为 同理，可以证明其传递函数为 故幅频特性 相频特性 =中心频率为（本题）。根据理论分析及题目要求，要求设计一个要求设计一个中心频率为5KHz的阻容双T网络，作为被测对象。无源阻容双T网络的电路如图3-1所示： 图3-1 无源双T网络这是一个无源带阻滤波器，中心频率由RC值决定，按照，经计算可选择R=31.8K，C=1000pF。但是它的带宽不能满足题目要求。必须采用有源双T网络才能达到的带宽，具体电路如图，由双T网络和运放U1组成的有源带阻滤波网络作为负反馈放大器U2的反馈网络，运放U1既提供反馈环路的增益，同时又起到对双T网络隔离的作用。调节运放U1或者U2的增益，或调节求和放大器U2的两路信号的引导电阻，都可以改变环路的Q值，从而调整有源网络的带宽。 图3-2 有源双T网络电路图（参数有所变动）1. 双T网络题目要求制作阻容双T网络，其中心频率为5kHz，带宽为50Hz，这说明Q值为Q=50，而且幅频特性是对称的。这样高的Q值无源RC双T网络是无法达到题目要求，只有有源RC双T网络才能实现。但是基于教练组的建议，要求我们能够测试衰减较大的信号，故此选择了衰减较大的无源带阻网络。我们采用的双T网络如下图所示图无源双T网络电路1. 双T网络的原理分析及计算双T滤波网络是属于带阻滤波器，其结构如图3-1-1所示。对双T滤波器的要求是对某一频率信号的输入，该电路发生谐振而不能通过，而对其他频率信号的输入，则基本上可以通过，但在幅值上有所衰减。采用阻抗星形三角形变换法，可以证明双T网络可等效为一个简单的型网络，如图3-1-2所示 图3-1-1 双T网络电路图 图3-1-2 双T网络等效电路图其中 当发生谐振时，谐振电压不能通过，则。即 此时需实部和虚部为0，联立两式可得，故中心频率为 同理，可以证明其传递函数为可得幅频特性为：相频特性为： = 由于题目要求设计双T网络的中心频率5kHz，带宽50Hz计算得出，并在对数坐标下画出该双T网络的幅频特性曲线和相频特性曲线分别如图3-1-3和图3-1-4所示。图3-1-3 双T网络幅频特性曲线图3-1-4 双T网络相频特性曲线所以，我们所设计的双T网络如下:图4-1-3 双T网络被测双T网络的电路设计 根据题目要求，