(完整版)50HZ带阻滤波器的研究

1、50HZ带阻滤波器的研究2.1 双T网络陷波带阻滤波器可以由低通滤波器加高通滤波器组合得到， 双T网络带阻 滤波器就是有一个T型高通滤波器与一个T型低通滤波器组合得到的。如下 图图2.1 T型电路图2.2 T型电路的仿真由上得到双T带阻滤波器:图2.3 双T网络图2.4 双T网络的仿真计算得其传输函数为:.22H jw U0 H2Mwui jw4jw0w w021上式中：w0 、H 1、Q 1/4 0 RC整理可得：HH(jw) 11 jQ(w/w0 w0/w)其幅频特性及相频特性分别为：(2-1)(2-2)H( jw),=1,122Q (w/w0 w0/w)(2-3)，、，1(w) arct

2、anQ(w/w° Wo / w)市见： B w0/Q(2-4)(2-5)有源双T, Q可调网络 IIN OUT右*. 3 .中, J，, 'G1Tl 47nF-5R3：；：f 34k；, C27-1147nFOPAMP3TVIRTUAL：R1-Wv：68k：.U：R2 ：-AAA/-68KI：C3牛 92nFA R4WvR5 9K510KL :图2.5 有源双T, Q可调网络很明显有源的双T网络Q值高，选频好。有源双T还有双运放双跟踪接法、 和双T单运放同相放大接法，这里不再画具电路只说明一下优缺点。双 T双跟 随电路的优点是阻带外增益为1, Q值可独立调节，特性稳定，缺点是

3、需要两个 运放；双T单跟随电路的优点是具有双 T双跟随电路的优点而且电路简单，缺 点是若反馈网络电阻不满足远小于双 T网络电阻的条件，则其中心频率会变小； 而双T单运放同相放大电路的特点是其阻带外增益不为 1。另外值得一提的是双 T陷波滤波器该电路也有其他一些缺点，其中包括：其需要6个实现调谐的高精度组件，其中的 2个组件与其他的4个组件要保持一8个高精度组件才定的比例关系。如果设计人员想绕开这种比例关系，则需要 能实现。R0/2等于2个R0并联，且2XC0等于2个C0并联Fliege陷波滤波器Fliege陷波滤波器的拓扑结构如图所示，该滤波电路与双T结构相比具有以下优势：仅用四个高精度组件（

4、两个RS和两个CS）就可实现中心频率的调谐。 该电路的一个重要特点是允许组件的轻度不匹配，其仅会影响中心频率，而不会 影响陷波深度。使用两个相同阻值的非关键电阻器就可实现滤波器Q值的独立f012 RCRQ2R(2-6)(2-7)调谐，且不会影响中心频率。滤波器的中心频率在小范围内的调整对陷波深度的 影响不大。其中：R3R4Rq、RR2R、C1 C2 C。调。 XBP1图2.6 Fliege陷波滤波器仿真得到Fliege陷波滤波器在50Hz处陷波深度不够好。而且中心频率点难2.2 带通与减法器带通与减法器组成的陷波滤波器原理如下R270 WkfiOQPAMP3T VIRTUAL31 VIRTUA

5、LU OPAMP图2.7陷波方法、电路图及仿真结果它的传输函数为:H(s) 1A(wo)2Wo 2s s WoQ(2-8)式中 A(w0) =-1 ,则:H(s)一2 s22sw0W 2S WoQ(2-9)其中:Wo1 1C R4R6(2-10)仿真得到它的幅频特性曲线:2.3 文氏桥式馅波滤波器IN 2UI+4- G2 - 147nP：R3R4 , ,6BK。：:血；：10kH :口PAMP 3T VIRTUALj：R1：；丁：2 的；，亡2 120 Vin】$U1图2.8文氏桥陷波文氏桥陷波滤波器的原理为电桥平衡在图中 RR3R、C1 C2 C、R2R20达到电桥平衡时，即点2处电压等于点6处得电压，此时输出电压为零，实现陷波的目的，下面来求它的中心频率由电路基本知识，电桥达到平衡时:R31jwCR4jwC立，计算可得:RiWo2.4 运放相减电路如下图图2.9 运放相减当LC处于谐振频率时,R4相当于直接接地。输出电压即2处电压:U0RUiRlUi 其中 &R，R4R2即可得：Uo 0,这就意味着此电路在L、C谐振频率处输出为零，即可达到陷波的目的2.5 LC串联谐振图2.10 LC串联谐振由串联LC电路中，在谐振频率处阻抗最小得:1f02 标，L 30H,C 330nF °