rc低通滤波电路
rc低通滤波电路
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滤波器是一种能使有用信号顺利通过而同时对无用频率信号进行抑制 (或衰减) 的...实验中设计 ωC =1000rad/s 的二阶 RC 低通滤波器的电路,则需要根据式:...
实验1 RC电路目的: 熟悉RC电路的充放电现象以及对正弦电压的反应,并了解电路上...低通滤波器」.频率从零到半功率频率称为此电路的频宽(c)傅立叶级数与滤波器的...
四阶低通滤波器由两个二阶低通滤波器串联组成 二阶与四阶 LC 低通滤波器性能...有源RC 低通滤波器发布的AES17-1998中关于数字音频设备测试的描述...
则RC时间常数要大於50μS.( )15. 在共阳极七段显示器中,欲显示2时,除了需...40. 为一阶低通滤波器.41. 为有外接参考电压VR之枢密特触发电路....
集成了信号处理电路的热电堆传感器特点: 集成了信号处理电路的热电堆传感器 能...在低阻抗负载( & 1Mohm)应用中,一个简单的RC低通滤波器电路用来消除这些信号....
学习用Matlab编程分析简单连续系统(如RC低通滤波器,RLC串联电路等)频率特性(包括幅频特性和相频特性)的方法.学习用实际电路测试RC低通滤波器的频率特性,掌握其滤波...
LC RC(1.14)从(1.12)式的数量关系我们可以知道这个电路的响应特性为低通滤波器.图 9 为 H (ω ) 的 图像,其中 R =2k,L=47mH,C=47nF(做实验时,我们...
用级联方法设计一有源RC电路,实现下式传递函数解设取. 可用图(a)实现,其中根据题目要求, ,若取 ,比较有关系数,得可用sallen-key低通滤波电路实现,如图 (b),...
双路RC-9Mhz低通滤波电路设计 双路高保真接收视频分配输出 AC/DC直流交流输入,电源LED指示 发送-接收端视频信号变化LED指示 电源至双绞线接线端口错接保护 UL认证...
电源频率恒定条件下,在时间领域内对电路进行分析,称为时域分析.相频特性: 电压... 低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器等.(1) 电路RC串联电路的频率特性 ...
截止频率:Wo=1/RC,我们的notch滤波设计在滤除室内电60Hz.以下是notch的频率响应与电压增益图3-14增益(dB)与相位频率响应图低通滤波器电路电脑模拟:...
μs之间的RC低通滤波器.低通滤波器中 的电容必须连接到GND引脚.流限有两个级别... 图4. PLC810PG LCD电视机电源应用电路,PFC电路控制输入和LLC级www.powerint....
低通滤波器的响应特性 1 2 高速化 RC 低通滤波器的上升响应 3 3 用 RC 低通滤波器防止振荡 5 4 利用 RC 产生积极的延迟电路 8 5 接通延迟电路和断开延迟...
图5.13.1低通滤波电路图5.13.3 高通滤波RC电路 2.测量高通滤波电路的幅频特性,按图5.13.2接线,图中R=4kΩ,C=0.1μF,输入信号为正弦信 号,输入信号的...
4.3 单一参数的交流电路4.5 阻抗的串联与并联4.9 非正弦周期交压和电流...1一阶RC低通滤波器具有低通滤波特性 0 0
1 0.707 0C+C+C...
采用时钟监测电路与看门狗技术,低电压复位,EFT抗干扰技术,指令设计上的软件抗干扰...④ 一阶递推数字滤波法:利用软件完成RC低通滤波器的算法. 其公式为:Yn=QXn+(...
就是动态电路在没有外加电源激励时,由电路中电容或电感上的初始储能所产生的...一,RC低通滤波器电路如教材106页图3-16.原理:当频率很高时,容抗趋于0,输出...
无源(passive)RC一阶低通滤波器(Low-Pass Filter):LP滤波器电路如下: 无源低通滤波器&Wait a minute!& ,这电路我们在实验二才测试过嘛!怎N又要量一次,只是...
电路分析,模拟电子技术,数字电路,电气控制设备等课程实验.该设备是现有实验室设备...44?同相输入一阶低通滤波电路45?反相输入一阶低通滤波电路46?简单的二阶RC...
根据输入信号的类型,特点以及对控制的要求,AGC电路主要有以下几种类型. ... 1) RC积分滤波器
这是最简单的低通滤波器,电路如图8D15(a)所示,其传递...
生成的四阶椭圆低通滤波器由六个运算放大器与 无缘 RC 网络组成.滤波器的参数设定根据题目要求,该四阶椭圆滤波器由两个二阶的 椭圆滤波器构成.具体电路图见附录...
低通滤 波器 设计 为例介绍 了一种 电路 优化 设计 的方法 , 过优 化设计...TI= RCI r2 = RC2 73 = RC3 & = RC4 大的不 足.C 的作用 是增大...
各种滤波器理想的幅频特性:(1)低通(2)高通(3)带通(4)带阻 滤波器的用途...电路结构由滞回比较电路和RC定时电路构成上下限:二.方波产生电路工作原理(1) ...
本电路是一个完整的编译码加滤波器的系统(COMBO),它包括: a. 发送高通和低通滤波器 b. 带有 sinx/x 校正的接收低通滤波哭器 c. 有源 RC 噪声滤波器 d. ...
RC 振荡器 , 16 位数据指针等功能 ,支持 双 多达 6 个外部中断源 . 采用...阶巴特沃斯低通滤波器MAX280 组成的 4 档程控低通滤波器[6], 电路的工作原理如...
则检测器可以近似为一个RC低通滤波器,其带宽为:例:如果光电二极管的电容为3 ...光检测器暗电流是指没有光入射时流过检测器的偏置电路的电流,它是体暗电流和...
请勿触摸内部电路及零组件. 4. 绝对不可以自行改装...转矩补偿低通滤波时间 转差补偿低通滤波时间 累计电机...RC-01尺寸图 14 1311RC-01端子 配线...
电路输入端采用RC低通滤波电路抑制交流干扰.二,三斜积分式A/D转换器图3 三斜...}//call this routine to initialise all peripheralsvoid init_devices(void){...
滤波,运算等电路将有用的信号检测出来,反馈给控制装置或送去显示.实现上述功能的...一阶RC低通滤波器的微分方程为
(2―45) 式中τ = RC是电路的时间常数.用...
相应噪声源的阻抗RF和CANH和CANL对地的电容组成了一个RC低通滤波器在抗干扰的...图4.3 结合了分裂终端扼流器和电容的总线节点电路 广州周立功单片机发展有限公司...
张英,等 : 基于 EWB 的有源滤波器优化技术及仿真分析真的同时 ,它还可以储存...有源滤波电路的模型 .由单集成运放 L M258 实 现低通 RC 有源滤波器 , 它...
视频-电源状态指示 超强防雷防浪涌 超低功耗电路设计用户使用手册★ 实时视频传输...RC低通滤波及输出接口轮廓增强电路 ★ 距离0～300/600/米滑动开关及...
6,了解和熟悉半波整流和桥式整流电路以及低通滤波电路的特性[实验仪器]...在图1所示电路中,电阻,电容的电压有以下关系式: 图2 RC串联电路的相频特性...
电路结构大体设计为前置放大电路,高通滤波,隔离放大,低通滤波及陷波电路,后置放大电路.具体框图如下:三,单元电路设计:前置放大器:选用低噪声的集成仪器放大器AD620...
注意!高保真视频分配器不是指市面上用三极管等分立元件或普通电路制成的线性放大...RC低通 滤波及输出接口轮廓增强电路 ★ 距离0～300/600/米拨码定位或...
我们利用电路来模拟一个数字信号传输系统.发送和接收电 路原理如图4.1.图4.1...&低通滤波器&由高增益集成运算放大器UA741(说明见附录)和外围RC构成,位 于测试...
3) RC带通滤波器
带通滤波器可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联,其电路及其幅频,相频特性如下图所示. 其幅频,相频特性公式为 H(s)=H1(s)H2(s)...
§6,谐振电路与Q的意义一,RLC串联谐振电路 二,品质因数三,串联谐振的条件和...滤波电路.[例]如电压中,直流成分240伏,的交流纹波100伏输入单级RC 低通滤波...
2.二阶有源高通滤波器 如果将二阶有源低通滤波器中的R和C位置互换,则可得二阶高通滤波器电路.令ωo=1/RC,Q=1/(3-Auf)和Auf=1+Rf/R1,可得其幅频...
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建议在模拟输入引脚用一个RC低通滤波器 来滤除模拟输入信号的高频成份.在对谐波...双通道运算放大器电路如果所用的模拟输入源具有零阻抗,则所有四个电阻 (RG1,RG...
第二个 OPA 为低通滤波器,有 f H =1 10 9 = ,故知为带通滤波器, BW = f H f L = 2π 0.1RC 2πRC 2π RC所示的电路,运算放大器的饱和电压...
9.1 单运放二次型电路的基本结构9.2 Sallen-Key电路*9.3 RC-CR变换电路9.4 正反馈结构的带通电路9.5 实现虚轴上的零点9.6 负反馈低通滤波器,负反馈带...
低通滤波器的采样频率,N1,N2 为两级 CIC 滤波器的抽频系数. 对于采样电路,...RC ,R 和 C 分别为采样保持环路中的电阻和电容.为了使相位特性尽 可能保持...
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有源滤波电路特点: 有源滤波电路一般由RC网络和集成运放组成,因而必须在适合直流...三,有源低通滤波器1,一阶低通: 对低通,Avp指f = 0时的电压放大倍数. 电路...
该项目是一个心电仪前端模拟电路,用于采集并放大****心电信号,放大后 的信号具有...滤波电路[4] 滤波电路由两个 RC 高通网络,80Hz 低通电路和 50Hz 陷波电路...
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F 60 标准 型低通重构视频滤波 转发器 MS 46器/...ANtii 3 2 o 3 1l 5 S rct 件的 y软...电路 中采用 传统 电荷 泵 D c/ n nB n 的E ...
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信号处理电路—通用滤波器设计
一、 课程设计内容与目的：
·信号处理电路，设计通用滤波电路（带通、阻带、高通、低通）
·(1)了解集成运算放大器在信号处理方面的应用；
·(2)掌握由集成运放构成通用滤波电路的设计和调试方法及频谱特性的测量方法。
·(3)创新点：通用，频率可调整
二、 实验仪器与说明：
考虑到这是利用软件，其实只要一台微机，加上用到的软件EWB.
电路中具体用到的也比较单一，而且较少。
·集成运算放大器 LM741 若干
·电阻若干
·电容若干
·开关若干
三、 基本原理：
最基本的无非就是低通，高通，带通，带阻等滤波电路。
其电路连接和参数计算在下面都有详细说明。（具体见3-4页）
在后面设计中将不再重复。
这里要说明的是，所谓的频率可调其实比较容易实现。在基本电路和参数的说明中不难发现，截止（或者中心）频率与电容值、电阻值成反比关系。即：
调节其中任何一个都将起到设想的效果。这是在实验中实现频率可调的根本所在。不过，还有一点就是通（阻）带宽的问题，因时间关系，这里仅作原理性的说明，在实验中不作主要考虑。注意到带宽与中心频率成正比，而且还与品质因数（或者通带放大系数）有关，具体定量关系可以参见基本原理说明部分。
在本实验中主要采用调节电阻。
注:所有定量关系都在在原理中做了说明。在具体实现时的论述中将不再重复。
基本滤波电路
1、简单二阶低通滤波器
电路如图所示：
具体参数：
放大倍数 为：
传递函数为：
通带截止频率为：
右边的两条曲线为该电路对应参数下，模拟所得到的频率响应，分别对应幅频特性和相频特性。
单端正反馈型二阶低通滤波器
简单的二阶低通滤波器在 时幅频特性的衰减较大，但是在
处与理想特性有较大差别，因此可以采用单端正反馈型二阶低通滤波器。其实只要将输出端与第一个电容相接即可。
具体参数为：
通带电压放大倍数:
传递函数：
通带截至频率：
品质因数：
2、简单二阶高通有源滤波器
电路连接如图所示：
几个参数的计算：
通带电压放大倍数 :
传递函数：
通带截止频率：
右边两条曲线分别对应该电路的幅频特性和相频特性
单端正反馈二阶高通滤波器
连接电路是：第一个电阻由接地改为与输出端相连。
具体参数：
通带电压放大倍数 :
传递函数：
通带截止频率：
品质因数：
3、二阶带通滤波器
电路连接如图所示
具体参数：
传递函数：
为同相比例放大电路的电压放大倍数
中心频率和通带放大倍数：
通带截止频率和通带宽度：
品质因数：
两条曲线为该电路在图示参数下的幅频特性和相频特性
4、带阻滤波电路
电路连接如图所示：
具体参数如下：
通带电压放大倍数：
传递函数：
中心频率：
通带截止频率和阻带宽度：
品质因数：
两条曲线为该电路在图示参数下模拟得到的幅频特性和相频特性。
四、 整体设计：
当在基本原理清楚之后，该题目的难点在于如何将这四种简单滤波电路综合在一起。
这里约定起滤波作用的电容电阻组合称为滤波子电路，在实际滤波器中它是作为集成运放的输入的。这里提供四种思路
将四个基本电路简单的放在一起，输入端接到一处。分四路输出。思路简单。容易理解实现。将每个基本电路中的电阻换成滑动变阻器，即可实现频率可调。其效果可参见原理中频率公式。不过考虑到二阶电路，对应电阻要同时调节，比如在低通中R1和R2可以用同一个键控制滑动（这在EWB中是可以实现的）。这种连接方法，不能体现综合的作用。因此意义不大，这里仅作说明，没有必要讨论。（见图方案1.ewb）
只用一个集成运放。可以通过开关选择滤波端起滤波作用的电路。
这里是将四种滤波子电路相互串连后接到集成运放的输入端。当我们想利用高通时，另外三个用开关将它们短路，也就是不接入电路中。这样可以在不同的开关控制下选择想要的滤波作用。可以实现频率可调，具体实现情况将在下面讨论。
尽量减少元器件的个数。目的与思路2差不多，不过实现起来大不相同，这里只用两个电容，运放还是用到了4个，不过反馈用的比较多，因此电阻比较多。但是，电容
在一个小电路中如果减少了电容个数，其好处是不言而喻的。可以实现频率可调，具体实现在下面讨论。
低通滤波器较易实现，运算放大器与RC环节简单组合，即可构成不同形式的低通有源滤波器。而高通滤波器与低通滤波器具有对偶性，只要将电路中滤波环节的电容替换成电阻，电阻替换成电容，就可得高通滤波器。将低通滤波器和高通滤波器串联，又可实现带通滤波功能。至于带阻滤波，可将输入电压同时作用于低通和高通滤波器，再把两个电路得输出电压求和得到。也就是说四种滤波器之间满足简单的运算关系，可以较容易地达到转换。
方案5：利用通用二阶滤波电路的思想。这里讲一下思想，首先让我们看一下，电路示意老师在课堂上已经介绍过了，这里不再重复，确定转移函数后（转移函数的确定可以利用比较直观的零点、极点分析法，比如低通滤波器的零点为零），便可以赋予不同的Y以不同的任务。如果与思路2相结合考虑，利用开关去选择，这也是不难实现的。
五、 具体实现、调试与结果
方案1总图见图“方案1.ewb”: 利用三端运放设计二阶有源滤波器。其截止频率可以调整。
二阶低通有源滤波器（见图‘低通’）。品质因素Q值为0.7，f&&f0处的衰减速率不低于30Db/10倍频。
由两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成。其特点是，输入阻抗高，输出阻抗低。同相比例放大电路的电压增益就是低通滤波器的通带电压增益，即A0=Avf=1+RF/Rf。品质因素Q=1/（3-A0）。
然后根据f0的值选择电容C的值，一般来讲，滤波器中电容的容量要小于1uF，电阻的值至少要求kΩ级。假设取C=0.1uF，则根据f0=1/（2*Pi*RC）可求得R。再根据Q=1/（3-A0）=0.7得A0=1+RF/Rf=1.57,又因为集成运放要求两个输入端的外接电阻对称,可得Rf//RF=R+R=2R.两式联立可解得RF=3.14R,Rf=5.509R。取电位器R=4kOm，RF=12.56kOm,
Rf=22.035。
二阶高通有源滤波器（见图‘高通’）。品质因素Q值为0.7，且f=0.5f0的幅度衰减不低于12dB。
将二阶低通滤波器电路中的R和C的位置互换，就构成了二阶高通滤波器电路。其参数设置与二阶低通滤波器相同。
3． 二阶带通滤波器（见图‘带通’）。选择电容C=0.01uF,
品质因素Q值为10。
由Q=1/（3-Avf）可求出Avf=2.9。通带放大倍数A0=Avf/（3-Avf）=29。再由Avf=1+
RF/Rf和Rf//RF=2R得出RF=5.8R, Rf=3.053R。取电位器R=16kOm，RF=92.8kOm,
Rf=48.842 kOm。
4. 二阶带阻滤波器(见图‘带阻’)。选择电容C=0.01uF,
品质因素Q值为0.1。
由Q=1/(4-2A0)可求出A0=1.5。再由A0=1+
RF/Rf和Rf//RF=2R得出RF=3R, Rf=6R。取电位器R=16kOm，RF=48kOm, Rf=96
这里着重考虑2、3两个思路。因为时间和精力的限制，我也只调试和分析了2、3两种情况。
方案2 见filter_2.ewb文件
基本框图：
注意，这里没有出现带通，其实带通可以理解为低通与高通共同作用的结果。它的上下截止频率也分别由低通和高通截止频率决定RF、Rf用于决定运放的放大倍数。除此之外，我觉得整个这个原理思想都还好理解，下面是具体的实现电路。
这里值得注意的是：
1、 这些开关的控制键之间的对应关系 ，特别是它们的键控字母。这用于滤波功能的选择；比较容易理解，由开关space选择上下两条通道，而开关A、B的组合可以得到低通、高通、带通；
2、 所有参数服从前面原理部分的定量关系；
3、 滑动变阻器控制键之间的对应关系；用于截止频率、中心频率的调节；L用于控制低通滤波的截止频率和带通的下截止频率；H用于控制高通的截止频率和带通的上截止频率；R用于控制带阻的中心频率；
4、 还有一个很重要的量：品质因数，它与相关电阻之间的关系，这里不作一一
至于具体定量关系可以参看原理说明部分
可以看到这里四张幅频特性的图。这些曲线是在图示参数条件下模拟出的结果。
方案3 见 filter_3.ewb 文件
这种思路比较活，因此没有什么定法。先看看电路图
这里只用到两个电容，但是从模拟的结果看来，效果还可以。这四张图分别对应着低通、高通、带通和带阻。
毫无疑问这个电路实现了四种滤波的集成。可以说成是通用滤波器。
下面的问题是如何实现频率的调节。我们知道，在滤波器中起滤波作用的关键部位是RC或者是RL组合，注意这里用的是RC组合。这种电路组成的滤波作用的中心频率（或者说成截止频率）是由公式：
决定的。同时品质因数Q也有影响，不过是修正作用，而且Q是由通带放大倍数决定的，一般不作改动。因此只要找到决定频率的R、C即可。而且修改其中一个参量都将是有效的，从图中可以看出这里选择的是改变电阻（其实电容更容易找到，软件模拟很容易实现），这些起作用的电阻就是与电容相连那几个，确切的说是图中的滑动变阻器。根据这里的分析和基本原理中的有关说明有下面的关系式：
这个关系式是所有四个思路中调节频率的着眼点，这里也不例外。这里要补充的是集成运放一般还要求两个输入端的外接电阻对称。所以在调节电阻的时候一定要注意平衡，着软件模拟过程中就是要求相关滑动变阻器用一个字母控制滑动
方案4：（图见滤波器.ewb）
为了实现通用滤波功能，即使一个电路完成四种不同的输出，我们在双积分器的基础上，在高通滤波器的前端再提供一个带通输出，从而得到了带阻滤波功能。具体的电路如下图所示。
图 通用滤波电路
为了保证得到带阻输出，有R1＝R5，而R3为衰减电阻。以上所示电路，对截止频率ω的调控是通过滑动变阻器R0来实现的。ω＝1/（R0&C0）,改变R0的阻值，即可改变截止频率ω的大小。当然也可以依靠与积分器串联一个乘法器来进行调控。另一个原理相似的电路如下所示。
图 类似的参考电路
变换电路的结构，在末端增加运放电路，即得到如下所示的电路，同样可以实现四重滤波功能。
图 参考电路2
实验结果：
在完成电路原理图设计的基础上，我们对图4所示的通用滤波电路进行调试分析。所用的分析方法是Electronics
Workbench的交流频率分析（AC Frequency Analysis）。各参数中，“End
frequency”设置为10kHz，“Vertical
scale”设置为“Decibel”，其余均用默认值，，然后进行“Simulate”。
仿真结果如下，包含有总的滤波效果及低通、高通、带通、带阻滤波的幅频特性曲线。
当R0＝1kΩ，C0＝1μF时，由仿真图上读出中心频率为158.4893Hz，而由fc＝1/（2πR0C0）计算出理论值为159.1549Hz，两者符合得很好。改变R0的阻值，当R0＝1.5
kΩ时，fc＝105.6818Hz。由此可见，要实现频率调节，只要改变滑动变阻器R0阻值即可。另一方面，如果R1＝R2＝R5，则带阻输出和带通输出的增益不管Q值如何均等于1。
分析与讨论：
以上仿真结果表明，该通用滤波器电路较好地完成了多状态的滤波功能，基本实现了预定的设计要求。由于采用了二阶滤波，因而信号的衰减较为迅速。至于截止频率的调节，可通过适当地选择电阻与电容的参数加以实现。本电路适于Q值与中心频率的不相关调节，要想有效控制Q值，尚需对电路进行较大调整，此处不作进一步的讨论。
有源RC滤波电路中使用的元器件为有源元件集成运放和无源元件电容器和电阻器。下面就这些元器件对滤波器性能的影响及选择时应考虑的问题做一些补充分析说明。
一、集成运放的影响
1．开环增益A0(s)的影响
由于在无限增益多路反馈型滤波电路中将集成运放的开环增益A0(s)
视为无穷大，故A0(s)之影咱较大。对此类型电路应选用高增益集成运放。当此类型电路工作频率较高时，尚应考虑到从A0(s)之频率特性，即应选A0(s)截止频率较高的集成运放。
2．输入阻抗的影响
在有源RＣ滤波电路中所用电容器和电阻器的阻抗值一般均较大，故要求集成运放有较高的输入阻抗，以免影响反馈系数等参数。
3．输入失调的影响
应同时考虑输入失调电流和输入失调电压对输出端漂移的影响。根据对滤波器的使用要求，或选用输入失调小的集成运放．或在电路中采用必要的补偿措施。
4．转换速率的影响
转换速率主要影响截止额率高或中心频幸高的有源RC滤波器，持别是在高远滤波器中。如采用转换速率低的集成运放将造成波形较大失真或Q值明显下降。
二、电容器的影响
有源RC滤波电路对所用电容器应考虑的主要参数有电容量、允许误差、工作温度范围、温度系数以及频率特性等。当所需容量较小时，常选用云母电容、CC1和CC2型瓷介电容器等。当所需容量较大时，一般选用聚苯乙烯屯容器、聚碳酸脂薄膜电容器等。对工作频率较高的滤波器注意慎用金属化类的薄膜电容器，因为在高额时金属粒子会渗透到绝缘薄膜中去，从而造成电容器损耗上升，绝缘电阻下降，结果造成电路性能恶化。
三、电阻器的影响
在有源RC滤波电路中，主要考虑电阻器的阻值、精度、温度系数及工作频率等参数。对于要求不高的滤波器，可选用价格低廉的电阻器，如碳膜电阻器。对于高Q及要求参数随温度变化小的滤波器应选用金属膜、线绕及金属玻璃釉电阻器等。对于工作频率较高的滤波器应选用无感绕法和无感刻槽的电阻器，因为这种电阻器的自身分布电感较小。
理论与实践总是有差异的。利用Electronics
Workbench软件及有关的理论知识，我们已完成了通用滤波器的设计，并得到了较理想的仿真结果。至于这样的设计是否真的行之有效，还要靠实际的器件实现来加以验证。
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