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低通滤波器电路,低通滤波器截止频率计算-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2024-12-20 

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低通滤波器电路,低通滤波器截止频率计算-KIA MOS管


低通滤波电路

低通滤波器是指车载功放中能够让低频信号通过而不让中、高频信号通过的电路,其作用是滤去音频信号中的中音和高音成分,增强低音成分以驱动扬声器的低音单元。此外高通滤波器常常和低通滤波器成对出现,不论哪一种,都是为了把一定的声音频率送到应该去的单元。


特点:低损耗高抑制;分割点准确;双铜管保护;频蔽好防水功能强。

用途:产品用途广泛,使用于很多通讯系统,如 CATV EOC 等系统。并能有效的除掉通频带以外的信号和多余的频段、频率的干扰。


下图所示为10MHz低通滤波器,此低通滤波器利用带宽高达100MHz的高速电流反馈集成运放0PA603组成二阶巴特沃思低通滤波器滩图中R1=R2=159Ω ,C1=C2=100pF,其截止频率为fc=1/2πR1C1=10MHz,其零频增益为G0=1+Rf/R=1.6。

低通滤波器电路,截止频率

截止频率

当保持输入信号的幅度不变,改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍,即用频响特性来表述即为-3dB点处即为截止频率,它是用来说明频率特性指标的一个特殊频率。

低通滤波器电路,截止频率

截止频率计算方法

利用系统函数的模来表示电路的放大倍数,由于20lgA(ω)=-3dB,解得:A(ω)=10-0.15=0.707945784≈1/√2,又因为A(ω)=|H(jω)|,则|H(jω)|^2=1/2


在高频端和低频端各有一个截止频率,分别称为上截止频率和下截止频率。两个截止频率之间的频率范围称为通频带。


开环截止频率与闭环截止频率

开环截止频率也称为剪切频率,是开环幅频特性中,幅频特性曲线穿越0dB线的频率,记为ωc;闭环截止频率也称为带宽频率,是指当闭环幅频特性下降到频率为零时的分贝值以下3dB时,对应的频率,记作ωb。


开环截止频率与闭环截止频率具有同向性。开环截止频率与闭环截止频率是两个完成不同的物理量,分别用于描述开环系统和闭环系统的幅频特性,但它们之间又存在一定的相关性,即:开闭截止频率与其单位负反馈的闭环截止频率是同向增大的。且具有如下关系:ωb>ωc。


由于闭环截止频率可用来表征闭环系统瞬态响应速度,闭环截止频率ωb越高,其瞬态响应速度越快。既然ωc与ωb具有同向性,则可通过系统的Bode图就可知道系统的瞬态响应速度,即剪切频率ωc越高,瞬态响应速度越快。


低通滤波器带宽和截止频率的关系

带宽B一般用截止频率f=ωH/2π来定义,B=1/f=2π/ωH,也可以理解为B带宽其实就是上下截止频率的差实际应用中,对于信号的负频率部分,需要经过希尔伯特变换器,剔除负频率部分,这样可以在信号调制后有效节约带宽。低通滤波器带宽就等于截止频率,高通滤波器一般很少说带宽,只说截止频率。带通滤波器带宽和截止频率才有明显区别。


二阶低通滤波器截止频率公式为fc=1/(2pi(R1R2C1*C2)^.5)


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