有源带通滤波器设计

Designer_Big

有源带通滤波器设计 [复制链接]

 

    各位大佬好，本人刚入门电子设计，如今需要设计一款100Hz~16KHz的带通滤波器，考虑到无源滤波器的衰减太大，故采用有源滤波器的方案。

 输入信号为0~4V的正弦信号，发现输出波形只有上半部分，求大佬指点

maychang

【输入信号为0~4V的正弦信号，发现输出波形只有上半部分】

因为你使用了单电源。改用双电源即可解决问题。

maychang

【考虑到无源滤波器的衰减太大，故采用有源滤波器的方案】

对于你的一阶低通电路，实在没有必要使用有源滤波。无源滤波即可。

Designer_Big

maychang 发表于 2023-2-23 15:31 【输入信号为0~4V的正弦信号，发现输出波形只有上半部分】 因为你使用了单电源。改用双电源即可解决问题 ...

谢谢大佬。我在电容后加上偏置电压后，同样可以采用单电源供电的方案。我疑惑的是，我采用0~4V的输入，会是信号变成交流

 

Designer_Big

maychang 发表于 2023-2-23 15:33 【考虑到无源滤波器的衰减太大，故采用有源滤波器的方案】 对于你的一阶低通电路，实在没有必要使用有源 ...

我根据滤波器设计软件，设计了如下带通滤波器

 但是在仿真电路上，通带内的衰减为-6db，请问有什么好的方案吗？感谢

 

maychang

Designer_Big 发表于 2023-2-23 16:17 谢谢大佬。我在电容后加上偏置电压后，同样可以采用单电源供电的方案。我疑惑的是，我采用0~4V的输入，会 ...

【我疑惑的是，我采用0~4V的输入，会是信号变成交流】

即使信号源(C1左端)输入的是始终为正的信号(纯交流叠加直流)，其交流成分经C1R1后也会成为纯交流信号。C1将隔去所有直流成分。

maychang

Designer_Big 发表于 2023-2-23 16:18 我根据滤波器设计软件，设计了如下带通滤波器 但是在仿真电路上，通带内的衰减为-6db，请问有什么好 ...

你这个滤波电路，和首帖的滤波电路完全不同。首帖的低通滤波电路，只有R2和C2，是一阶低通。

5楼电路，是LC电路，而且使用了110mH这么大的电感，47uF这么大的电容。不知道你要的通带有多宽。

maychang

Designer_Big 发表于 2023-2-23 16:18 我根据滤波器设计软件，设计了如下带通滤波器 但是在仿真电路上，通带内的衰减为-6db，请问有什么好 ...

除非要求直流损耗非常低，否则在滤波电路中不要使用电感，更不要使用110mH这么大的电感。

maychang

Designer_Big 发表于 2023-2-23 16:18 我根据滤波器设计软件，设计了如下带通滤波器 但是在仿真电路上，通带内的衰减为-6db，请问有什么好 ...

【我根据滤波器设计软件，设计了如下带通滤波器】

你没有说这个带通滤波器要求的带宽，也没有说带内平坦度，没有说带外衰减。你怎么能说【根据滤波器设计软件】设计的电路呢？根据什么参数设计的？

Designer_Big

maychang 发表于 2023-2-23 17:22 你这个滤波电路，和首帖的滤波电路完全不同。首帖的低通滤波电路，只有R2和C2，是一阶低通。 5楼电路 ...

5楼是我采用无源滤波的方案，此方案是来自

 这款软件会根据我需要的中心带宽频率和通带频率宽带设计滤波器，它的方案中都带有电感。此外，非常感谢maychang老师的指点，我知道我的问题了，真的很感谢

 

Designer_Big

总结一下：

    在有源滤波器的设计中，尤其是高通滤波器，其电容会隔离输入信号的直流分量，这就要求运放采用双电源供电或是在输入端加上一个偏置电压（单电源供电）

    在无源滤波器的设计中，尽量不要使用电感，“除非要求直流损耗非常低，否则在滤波电路中不要使用电感，更不要使用110mH这么大的电感“。此外，无源滤波器的电阻选择应当要选大电阻，避免被输入阻抗给分压，这也是我犯的一个巨大错误。我在设计中，选用了50的电阻，在滤波器前端还串联了一个50欧的电阻，导致我在进行交流分析时，总有-6db的衰减。

 

    

gmchen

Designer_Big 发表于 2023-2-23 19:26 总结一下：     在有源滤波器的设计中，尤其是高通滤波器，其电容会隔离输入信号的 ...

"我在设计中，选用了50的电阻，在滤波器前端还串联了一个50欧的电阻，导致我在进行交流分析时，总有-6db的衰减。"

你用的这个设计软件是针对射频电路的，不适合你要求的音频范围。射频电路中默认信号源的输出阻抗与负载的输入阻抗都是50欧姆（几乎所有高频测试仪器都是按照50欧姆阻抗设计的）。

另外，“无源滤波器的电阻选择应当要选大电阻，避免被输入阻抗给分压，这也是我犯的一个巨大错误”，这句话有问题。如果是无源滤波器，应该是负载需要有大的输入阻抗，才能避免被分压。

实际上，在你需要的频率范围内用有源滤波器是一个最合理的选择。

Designer_Big

gmchen 发表于 2023-2-24 12:02 "我在设计中，选用了50的电阻，在滤波器前端还串联了一个50欧的电阻，导致我在进行交流分析时，总有- ...

谢谢大佬，确实是这样的。我在后来的仿真中，发现由于负载会提供大的阻抗，无源滤波器的阻值只能选择较小的