多阶低通滤波器的归一化计算问题，请教，谢谢！

sxbo88

多阶低通滤波器的归一化计算问题，请教，谢谢！ [复制链接]

 

上图中，滤波器设计按右图归一化表的参数进行计算，确定电阻电容的值。
但归一化表中的频率是1kHZ，若我的频率是500HZ或其它的非1kHZ，那怎么
利用表中的数据进行计算呢，谢谢！

maychang

电容数值乘以归一化的1kHz与你需要的频率之比。你的例子是500Hz，那么电容数值均应乘以2。

sxbo88

是先按500和公式算出电容结果后再乘以比例系数吧，C1和C2都乘吧，谢谢！

maychang

sxbo88 发表于 2022-4-22 21:56 是先按500和公式算出电容结果后再乘以比例系数吧，C1和C2都乘吧，谢谢！

『是先按500和公式算出电容结果后再乘以比例系数吧，C1和C2都乘吧』

1kHz电容数值已经给出，再乘以2就是500Hz电容数值。两个电容都要乘以2。

maychang

sxbo88 发表于 2022-4-22 21:56 是先按500和公式算出电容结果后再乘以比例系数吧，C1和C2都乘吧，谢谢！

从图中第二式，就可以明显看出频率与电容、电阻的关系。如果电阻不动，电容值乘以2，第二式左边Fc就是二分之一。

sxbo88

一般是先给出Fc和Q值，先确定一个C1值，再确定R1,R2的值。这么算的话则要先确定R1,R2的值然后算Cf值，再算C1,C2的值了

 

maychang

sxbo88 发表于 2022-4-22 22:18 一般是先给出Fc和Q值，先确定一个C1值，再确定R1,R2的值。这么算的话则要先确定R1,R2的值然后算Cf值，再算C ...

一般是先给出Fc和Q值，先确定一个C1值，再确定R1,R2的值。这么算的话则要先确定R1,R2的值然后算Cf值，再算C1,C2的值了

 

先确定电阻值还是先确定电容值，其实是一回事。你怎么方便就怎么算。

通常，电容值较少，而电阻值较多。

sxbo88

但是计算出来的数值到实物就不准了，可能PCB的电容影响还比较大

maychang

sxbo88 发表于 2022-4-23 08:26 但是计算出来的数值到实物就不准了，可能PCB的电容影响还比较大

『但是计算出来的数值到实物就不准了，可能PCB的电容影响还比较大』

1kHz的频率，电路板的影响你测都测不出来。

市场上买的电容，误差20％是常有的事。要找误差1％的电容，那个价格恐怕你无法接受。

gmchen

楼主参考的那本书应该是远坂昭俊的测量电子电路设计。

首先，那个表是归一化表，它并不是归一化到1kHz，而是归一化到1rad/s（弧度/秒），即2pi Hz，楼主切莫被书中的曲线与例子迷惑了。

在楼主引用的那个电路（Sallen-Key 电路）中，计算的前提是R1=R2=R。由于归一化表中的频率=1（其实所有的巴特沃斯滤波器都是1），所以计算公式中的fc=1/(2pi*RC),即其中的1/RC与2pi*fc的比例为1。设计时令1/RC等于需要的截止角频率（2pi*截止频率），再人为指定一个电阻值，然后根据下面的两个公式计算两个电容值。

不过那样计算出来的电容值大概率是买不到的，所以这不是一个合理的选择。

 

gmchen

实际上比较合理的选择是在设计中先选定C1=C2=C，然后再计算R，此时的两个R是不等的。

还是以那个Sallen-Key电路为例，设计过程如下：

一、人为选定C

二、根据公式fc=1/[2pi*sqrt(R1*R2)*C]，计算R1*R2

三、根据公式Q=sqrt(R1*R2)/(R1+R2)，联立前面R1*R2的结果，计算R1与R2

gmchen

关于有源滤波器，我曾经写过一个系列帖，楼主可以看一下。漫话有源滤波器——低通滤波器篇 https://bbs.eeworld.com.cn/thread-565950-1-1.html

Fred_1977

好久没有关注低通滤波器的基本原理知识，有时间要重温复习一下. 

gmchen

sxbo88 发表于 2022-4-23 08:26 但是计算出来的数值到实物就不准了，可能PCB的电容影响还比较大

张老师说得对，印制板分布电容在低频电路中完全可以忽略。

如果实测偏差不太大，那么就是电容的误差问题

如果实测偏差很大，那就是计算错误了

sxbo88

感谢各位，谢谢！