滤波器参数设计方案说明VIP专享VIP免费

1 滤波器参数设计方案说明 一、设计指标 1、滤波器函数类型：巴特沃斯、契比雪夫 2、滤波器类型：低通、高通、带通 3、中心频率或截至频率范围：1Hz～140kHz 4、滤波器阶数：4阶 5、输入信号范围：最大幅值4Vpp，最小幅值mV级 6、输入信号：正弦波（0～40MHz）、方波（0～1MHz,默认占空比50%）两种，幅度可通过电位器调节 7、输出信号：两级程控放大（0～96dB），一级程控衰减（0～48dB） 二、设计中使用的公式及数据 表2.1 中心频率及Q值计算公式 低通 高通 带通 截止频率0 cC cC 0 品质因数Q C B C B '0 (C )CBWQ 注：（1）c 为低通或高通滤波器截止频率，B、C为各阶巴特沃斯和契比雪夫对应的归一化系数； （2）Ω 0为带通滤波器的中心频率，BW 为带通滤波器的带宽，Q’为带通滤波器的品质因数。 表2.2 各阶滤波器二阶滤波器节B、C表 巴特沃斯 契比雪夫 B C B C N=2 1.414214 1.000000 2.372366 3.314037 N=4 0.765367 1.000000 0.528313 1.330031 1.847759 1.000000 1.275480 0.622925 N=6 0.517638 1.000000 0.229387 1.129387 1.414214 1.000000 0.626693 0.896374 1.931852 1.000000 0.856083 0.263361 注：契比雪夫滤波器的各阶系数是在通带波纹为0.1dB下求得。 2 表2.3 4阶滤波器设计参数表（采用归一化频率） 低通 高通 带通 f01 (Hz) f02 (Hz) Q1 Q2 f01 (Hz) f02 (Hz) Q1 Q2 f01 (Hz) f02 (Hz) Q1 Q2 巴特沃斯 1 1 1.307 0.541 1 1 1.307 0.541 0.932 1.073 7.071 7.071 契比雪夫 0.789 1.153 0.691 2.183 1.267 0.867 0.619 2.183 0.871 1.148 4.215 4.215 注：（1）表中给出的巴特沃斯和契比雪夫滤波器系数均为4阶滤波器； （2）契比雪夫滤波器的通带波纹为0.1dB，两种滤波器的带通模式下为'0/(Hz)5BPQfBW 时的参数，BW为带通滤波器的带宽，Q´为带通滤波器的品质因数。 三、低通滤波器设计 1、截止频率及 Q值计算 由文献《有源滤波器精确设计手册》可以查得四阶巴特沃斯和契比雪夫滤波器各二阶节的B、C值，见表2.2。根据表2.1，计算得到四阶巴特沃斯和契比雪夫滤波器各二阶滤波器节的Q值，如表2.3，我们重新整理成表3.1。 表3.1 四阶低通滤波器各二阶滤波器节的Q值和归一化频率 四阶巴特沃斯 四阶契比雪夫（通带纹波0.1dB） 二阶滤波器节次 Q 截止频率（Hz） 二阶滤波器...