hz滤波器,有详细参数和说明

1、v1.0 可编辑可修改50Hz工频信号对信号采集有很大影响，必须除去。本设计采用双T有源滤波器来滤除50Hz的工频信号，电路图如图3-5 所示。f012 RC对于 f > f 0 的高频信号，两个串联的电容（ 3-5-1 ）C 阻抗很低，信号可经过电容直接传7输到运放的同相输入端即Ui=U+；对于f < f 0 的低频信号，电容2C的阻抗非常高，信号可经两个串联的电阻R 直接传输到运放的同相端即Ui =U+；只有当f=f 0的信号输入时，分别经过两个通道传输：从高通滤波通道（两个电容C和一个电阻 R/2 构成）输出的电压比输入电压超前一个略小于 /2 的相位；从低通滤波通道 （两个

2、电阻R和一个电容2C构成）输出电压比输入电压落后一个略小于 /2的相位。两路传输到同相输入端的电压正好大小相等、相位相反，相互抵消，因此放大器输出电压近似为零18 。3-5 双 T 有源陷波器3-5 中 R4、 R5以及运放组成陷波器的正反馈，具有增强信号作用，反馈系数 F 有公式计算出：R5FR5 R4(3-5-2)Q,决定滤波器的选择性，高 Q对应较窄的阻带而低Q对应较宽的阻带 。 本设计中由于只要求衰减50Hz信号，其它频率尽量保留，因此需要提高 Q。 Q值的计算公式为：(3-5-3)14(1 F )阻带 BW的公式为：BW2 f0Q(3-5-4)(3-5-5)=20lg( Uomin/

3、Ui)根据式 3-5-1 可以计算，如果要滤除50Hz的噪声，必须选择好电阻R以及电容C，分别可以选择C= 和R=33K、C=和R=10K、C=和R=11K以及C=和R=12 K，然后使用信号发生器输入幅度1000mV，频率变化的正弦信号以及使用示波器进行观察，获得的下陷曲线如表5-3(a) 所示。表 5-3(a) R 、 C大小不同时的陷波曲线C=C=R=33KR=10KC=R=11KC=R=12 K由表 5-3(a) 可以看出，C=和R=11K 时的陷波效果最理想，所以R选取了11K , 电容C 选取了。 但是其阻带还比较宽，还不符合要求，根据式 2-5-2 、 2-5-3及 2-5-4

4、可以知道，改变R5和 R4可以改变阻带宽度。R4固定为1K，通过改变R5的值，进行实验，对比效果，R5分别取值：10K、 20K、30K、40K、50K、60K、70K、80K、90K、100K，数据记录如表5-3(b) 所示。表 5-3(b) 不同 R5值的输出值404142434445464748495051R5=10K1020102098076072066058050042030020010040140240R5=20K104010201020940920900840780680540360160100280420R5=30K1040104010401000100098096092086

5、0740540240120360560R5=40K1040104010401020102010201000980940860680340140440660R5=50K10401040104010401040102010201000980920800400200540740R5=60K1060106010601060106010401040102010201000940560240580780R5=70K1060106010601060106010601060104010401020960600260640820R5=80K106010601060106010601060106010601060

6、10401020760300720880R5=90K1060106010601060106010601060106010601040980740340780900R5=100K10601060106010601060106010601060106010601000900360760940表 5-3(b) 不同R5值的输出值Hz输出mV525354555657585960708090100200400R5=10K32040048054058064068070074090094098098010201020R5=20K5406407208208408809009209801000102010401

7、04010401040R5=30K6807808409209409409609801000102010401040104010401040R5=40K780840900960980980100010201040104010401040104010401040R5=50K840900940100010001000102010201040104010401040104010401040R5=60K900940980100010001020104010401040106010601060106010601060R5=70K900960100010201040104010401060106010601

8、0601060106010601060R5=80K92010001020106010601060106010601060106010601060106010601060R5=90K98010401060106010601060106010601060106010601060106010601060R5=100K98010401010106010601060106010601060106010601060106010601060表 5-3(c) 不同R5值的陷波曲线R5=10KR5=20KR5=30Kv1.0 可编辑可修改R5(K9表 5-3(d) 不同 R5值的陷波深度和陷波宽度102030405060708090100v1.0 可编辑可修改12-20度 ( dB)114604131252118161412度 ( Hz)根据表 5-3(d) 画出 R5 与陷波深度和陷波宽度的关系图，如图5-3(a) 和图5-3(b) 所示。5-3(a) 陷波深度随R5变化图5-3(b) 陷波宽度随R