全通滤波器的设计

Dawson

全通滤波器的设计 [复制链接]

 

对去图中，设计过程中各个参数的单位是什么？还有，C和Q一般选取什么值？

cdzx@163.com

这个资料有问题吧！
为了保证全通特性，必须4R1R4=R2R3。
按资料里面的参数:
4R1RR4=4*1/(2kQ)*Q/2=1/k
R2R3=2Q/k*1/(2kQ)=1/k^2
这样，只有在k=1的时候，两个式子才相等，但资料里面并没有规定必须k=1.
事实上，k=1本来就不是一个合适的参数，比如F0=1kHz，则C=k/（2πF0）≈3.18^-4，大概是318μF，有人这样设计电路吗？------------------------------------------------------------2017-3-27------------------------------------------------------------------
正确的公式如下：

gmchen

除了第一个公式与电路图外，其余公式都有问题。第二个公式少了一个直流增益系数R4/(R3+R4)，后面的公式问题更大。实际设计时，一般先确定中心频率f0与Q值，然后根据这两个参数确定R1,R2和C，其关系是2pl*f0=1/[sqrt(R1 R2)*C]，Q=0.5*sqrt(R2/R1)，。由于两个等式对三个变量，所以通常先指定一个元件（常见的是电容）。

gmchen

最后根据R2 R3=4R1 R4确定R3与R4。不过这样确定元件值有一个问题，就是滤波器的直流增益是无法预定的。如果要预定直流增益，可以将两个电容值取得不一样，但是那样的话计算要烦得多。

captzs

gmchen 发表于 2017-3-24 19:53
最后根据R2 R3=4R1 R4确定R3与R4。不过这样确定元件值有一个问题，就是滤波器的直流增益是无法预定的。如果 ...

对全通滤波的定义不懂，但是我看楼主的电路是一个带阻陷波电路。

captzs

gmchen 发表于 2017-3-24 19:53
最后根据R2 R3=4R1 R4确定R3与R4。不过这样确定元件值有一个问题，就是滤波器的直流增益是无法预定的。如果 ...

对全通滤波的定义不懂，但是我看楼主的电路是一个带阻陷波电路。

gmchen

captzs 发表于 2017-3-24 20:32
对全通滤波的定义不懂，但是我看楼主的电路是一个带阻陷波电路。

“看”电路是不可靠的，许多电路模样都差不多但功能完全不同。分析滤波器一类的电路，还是要学会写传递函数才行。

captzs

gmchen 发表于 2017-3-25 02:02
“看”电路是不可靠的，许多电路模样都差不多但功能完全不同。分析滤波器一类的电路，还是要学会写传递函 ...

  我下载一个50Hz陷波电路，由于模糊，重新画如附件，与楼主的图一样。现在问题就是分不清全波与陷波的不同之处。

gmchen

即使电路模样一样，只要元件参数不同，仍然可以产生不同的结果。

gmchen

就是楼主这个电路，只要改变几个电阻的阻值，就可以成为全通滤波器、带阻滤波器，或者介于带通与带阻之间的滤波器。

captzs

带阻转带通我曾经仿真过，如附件。就不知道，下图R3=100K的幅频曲线是不是全通？

带阻转带通

8楼带阻电路是差分运算，-端的时间常数决定了电路带通的频率，输入fn频率正弦波时，R1:R3=Re:Rf(等效电阻Re和Rf与传输信号的频率对应)，则差分输出等于0，实现陷波；当R3

cdzx@163.com

@captzs @gmchen
我推导了这个电路的传递函数，给出了计算公式，不妨再看看2楼帖子

cdzx@163.com

captzs 发表于 2017-3-26 18:09
带阻转带通我曾经仿真过，如附件。就不知道，下图R3=100K的幅频曲线是不是全通？
带阻转带通8楼带阻电路是 ...

你不妨按我给的公式设置原件参数再仿真一下试试

cdzx@163.com

gmchen 发表于 2017-3-24 19:53
最后根据R2 R3=4R1 R4确定R3与R4。不过这样确定元件值有一个问题，就是滤波器的直流增益是无法预定的。如果 ...

其实也不是特别复杂，公式改成：2×R₁R₄(C₁+C₂)=R₂R₃C₂就好了。

captzs

cdzx@163.com 发表于 2017-3-27 12:52
你不妨按我给的公式设置原件参数再仿真一下试试

你的关系式"2×R₁R₄(C₁+C₂)=R₂R₃C₂"是否是计算全通滤波的？

cdzx@163.com

captzs 发表于 2017-3-27 13:47
你的关系式"2×R₁R₄(C₁+C₂)=R₂R₃C₂"是否是计算全通滤波的？

就是全通滤波器啊，当C₁≠C₂的时候，用这个公式代替4楼的公式。

qq461195242

cdzx@163.com 发表于 2017-3-24 16:51
这个资料有问题吧！
为了保证全通特性，必须4R1R4=R2R3。
按资料里面的参数:
4R1RR4=4*1/(2kQ)*Q/2=1/k
...

你好，我是一名学生，我想问一下，那电容应该如何确定呢。

qq461195242

cdzx@163.com 发表于 2017-3-24 16:51
这个资料有问题吧！
为了保证全通特性，必须4R1R4=R2R3。
按资料里面的参数:
4R1RR4=4*1/(2kQ)*Q/2=1/k
...

你好，我是一名学生，我想问一下，那电容应该如何确定呢。

qq461195242

gmchen 发表于 2017-3-24 19:40
除了第一个公式与电路图外，其余公式都有问题。第二个公式少了一个直流增益系数R4/(R3+R4)，后面的公式问题 ...

你好，那中心频率和电容是如何确定的呢，不太懂，刚开始学习模电这块

gmchen

qq461195242 发表于 2017-6-7 23:47
你好，那中心频率和电容是如何确定的呢，不太懂，刚开始学习模电这块

中心频率是根据系统的需要而确定的。
例如，带通滤波器的中心频率是系统需要通过的频率，带阻的中心频率则是系统不希望通过的频率。全通稍有不同，它不是从幅频特性上观察系统而是从相频特性上（更严格地说是从群延时特性上）观察系统，中心频率是需要进行补偿的频率。
电容的确定带有一定的经验性质。通常在有源滤波器中应用的电阻阻值范围在百欧姆数量级到百k欧姆数量级之间，当中心频率确定以后，就可以根据上述电阻的大致数量级范围确定电容的数量级范围，然后在这个数量级范围内选择一组合适的容量就可以了。