《无源滤波器课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无源滤波器课件.ppt（19页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、二、RC滤波电路的特性,1、一阶RC低通滤波电路,令,右图所示RC串联电路，其负载端开路时电容电压对输入电压的转移电压比为,将上式改写为,根据上式画出的幅频和相频特性曲线，如下图(b)和(c)所示。曲线表明下图(a)电路具有低通滤波特性和移相特性，相移范围为0到-90。,电子和通信工程中所使用信号的频率动态范围很大，例如从1021010Hz。为了表示频率在极大范围内变化时电路特性的变化，可以用对数坐标来画幅频和相频特性曲线。常画出 20log|H(j)|和()相对于对数频率坐标的特性曲线，这种曲线称为波特图。横坐标采用相对频率/C，使曲线具有一定的通用性。幅频特性曲线的纵坐标采用分贝(dB)作
2、为单位。|H(j)|与20log|H(j)|(dB)之间关系如表l 所示。,表l:比值 A与分贝数的关系,画出的波特图如下图所示,当 C时,是斜率与-20 dB/十倍频成比例的一条直线。两条直线交点的坐标为(l，0dB)，对应的频率C 称为转折频率。,当=C 时，20log|H(jC)|=-3dB，常用振幅从最大值下降到3dB的频率来定义滤波电路的通频带宽度(简称带宽)。,2、一阶RC高通滤波电路,对右图所示 RC串联电路，电阻电压对输入电压的转移电压比为,波特图如上图所示，该曲线表明该电路具有高通滤波特性。由此可见，当 C时，曲线近乎一条平行于横坐标的直线，当 C时，曲线趋近于一条直线，其斜
3、率与20 dB/十倍频成比例。以上两条直线交点的坐标为(l，0dB)，对应的频率C 称为转折频率。,图 12-8,下图所示电路(a)的相量模型如图(b)所示。为求负载端开路时转移电压比，可外加电压源，列出结点3和结点2的方程：,图 12-9,3、二阶RC 低通滤波电路,消去，求得,其中,图 12-10,上式表明电路参数 R、C 与转折频率C 之间的关系，它告诉我们可以用减少RC 乘积的方法来增加滤波器的带宽，这类公式在设计实际滤波器时十分有用。,4、二阶RC 高通滤波电路,用类似方法求出该电路的转移电压比为,与一阶RC滤波电路相比，二阶RC滤波电路对通频带外信号的抑制能力更强，滤波效果更好。二
4、阶 RC电路移相范围为180，比一阶电路移相范围更大。二阶 RC滤波电路不仅能实现低通和高通滤波特性，还可实现带通滤波特性。,其幅频特性曲线显示该网络具有高通滤波特性，其转折频率的公式为：,该电路负载端开路时的转移电压比为,带通滤波器设计,该电路的幅频和相频特性曲线如图中(b)和(c)所示。该网络具有带通滤波特性，其中心频率 0=1/RC。RC 滤波电路所实现的频率特性，也可由相应的 RL 电路来实现。在低频率应用的条件下，由于电容器比电感器价格低廉、性能更好，并有一系列量值的各类电容器可供选用，RC 滤波器得到了更广泛的应用。,RC带通滤波器设计,三、LC滤波电路的特性,在高频应用中，需要使用高品质的无源滤波器，最简单的一种滤波器，是仅仅由串联电感和并联电容组成的低通梯形电路。因为这种电路只在无穷远处出现传输零点，它的电压转移函数是一个多项式的倒数，因此，称为“多项式滤波器”或“全极点滤波器”。这种梯形低通滤波器，成为在高频应用中的一种标准电路，其余的高通、带通、带阻全极点滤波器都可以由它变换而来。,全极点低通LC滤波器,K i,i+1 为耦合系数，可以查工程手册,全极点带通LC滤波器,一般采用并联谐振梯形电路：分为电容耦合、电感耦合和电磁耦合（见下页的图示）。参数公式为，电容耦合：电感耦合：和电磁耦合：,
