测量电子电路设计滤波器篇 滤波器测量方法

本篇文章主要给网友们分享测量电子电路设计滤波器篇的知识，其中更加会对滤波器测量方法进行更多的解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，记得关注本站！

本文目录一览：

• 1、求助电子滤波器(电路图)
• 2、电路中滤波问题的研究：针对电子设备的电磁兼容方法之一的滤波方法，分析几种滤波器的优劣及使用的场合
• 3、有源滤波的有源滤波器的设计
• 4、滤波器设计与制作： （1）低通滤波器电路，截止频率分别为300Hz,1000Hz。衰减速率>=40dB/十倍频。（2）带
• 5、怎么设计滤波电路

求助电子滤波器(电路图)

电子滤波电路常用于小电流负载。电路不复杂，最简电路如上图，多加一节RC滤波效果更好，如中图。负电源电子滤波如下图。

当负载电流较大时，可用复合管。

电子滤波电路往往与稳压合二为一，实现电子滤波和稳压的双重效果，只要在基极与地并接稳压二极管就行了。如中图和下图。

偏置电阻取值可几百到几千欧姆。主要由负载电流大小决定受三极管放大倍数影响，以该电子滤波电路能输出的电流比最大负载电流大1~5倍为宜。负载电流越大、放大倍数越小则要求阻值越小。

基极滤波电容可取100~1000uF。

偏置电阻和基极滤波电容越大则滤波效果越好，但可能会造成通电时输出电压缓慢上升的现象。

输出滤波电容可取100~1000uF

电路中滤波问题的研究：针对电子设备的电磁兼容方法之一的滤波方法，分析几种滤波器的优劣及使用的场合

滤波器，顾名思义，是对波进行过滤测量电子电路设计滤波器篇的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间‘是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。随着数字式电子计算机(一般简称计算机)技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，有时，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。

巴特沃斯响应（最平坦响应）

巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。该响应非常平坦，非常接近DC信号，然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB，最终逼近-20ndB/decade的衰减率，其中n为滤波器的阶数。巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用，其对于维护增益的平坦性来说非常重要。

贝塞尔响应

除了会改变依赖于频率的输入信号的幅度外，滤波器还会为其引入了一个延迟。延迟使得基于频率的相移产生非正弦信号失真。就像巴特沃斯响应利用通带最大化了幅度的平坦度一样，贝塞尔响应最小化了通带的相位非线性。

切贝雪夫响应

在一些应用当中，最为重要的因素是滤波器截断不必要信号的速度。如果你可以接受通带具有一些纹波，就可以得到比巴特沃斯滤波器更快速的衰减。附录A包含了设计多达8阶的具巴特沃斯、贝塞尔和切贝雪夫响应滤波器所需参数的表格。其中两个表格用于切贝雪夫响应∶一个用于0.1dB最大通带纹波测量电子电路设计滤波器篇；另一个用于1dB最大通带纹波。

集总低通原型滤波器是现代网络综合法设计滤波器的基础，各种低通、高通、带通、带阻滤波器大都是根据此特性推导出来的。正因如此，才使得滤波器的设计得以简化，精度得以提高。

理想的低通滤波器应该能使所有低于截止频率的信号无损通过，而所有高于截止频率的信号都应该被无限的衰减，从而在幅频特性曲线上呈现矩形，故而也称为矩形滤波器（brick-wallfilter）。遗憾的是，如此理想的特性是无法实现的，所有的设计只不过是力图逼近矩形滤波器的特性而已。根据所选的逼近函数的不同，可以得到不同的响应。虽然逼近函数函数多种多样，但是考虑到实际电路的使用需求，我们通常会选用“巴特沃斯响应”或“切比雪夫响应”。

“巴特沃斯响应”带通滤波器具有平坦的响应特性，而“切比雪夫响应”带通滤波器却具有更陡的衰减特性。所以具体选用何种特性，需要根据电路或系统的具体要求而定。但是，“切比雪夫响应”滤波器对于元件的变化最不敏感，而且兼具良好的选择性与很好的驻波特性（位于通带的中部），所以在一般的应用中，推荐使用“切比雪夫响应”滤波器。

与模拟滤波器相对应，在离散系统中广泛应用数字滤波器。它的作用是利用离散时间系统的特性对输入信号波形或频率进行加工处理。或者说，把输入信号变成一定的输出信号，从而达到改变信号频谱的目的。数字滤波器一般可以用两种方法来实现测量电子电路设计滤波器篇：一种方法是用数字硬件装配成一台专门的设备，这种设备称为数字信号处理机测量电子电路设计滤波器篇；另一种方法就是直接利用通用计算机，将所需要的运算编成程序让通用计算机来完成，即利用计算机软件来实现。

(low-passfilter) 低通滤波器是容许低于截至频率的信号通过， 但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。 对于不同滤波器而言，每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时，它有时被称为高频剪切滤波器, 或高音消除滤波器。 低通滤波器概念有许多不同的形式，其中包括电子线路（如音频设备中使用的hiss 滤波器、平滑数据的数字算法、音障（acoustic barriers）、图像模糊处理等等，这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。 低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数（moving average)所起的作用； 低通滤波器有很多种，其中，最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。

有源滤波的有源滤波器的设计

1．熟悉ispPAC80可编程模拟器件的结构、功能。

2．掌握可编程模拟器件设计有源滤波器的方法。

3．学会使用PAC-Designer软件进行有源滤波器的设计。

4．学会有源滤波器的幅频、相频特性曲线的测试方法。 （一）设计原理

滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制（或衰减）无用频率信号的电子电路或装置。在工程上，常用它来进行信号处理，数据传送或抑制干扰等。以往滤波器主要采用无源元件R、L、和C组成，目前一般用集成运放、R、C组成，常称为有源滤波器。

在一个实际的电子系统中，有时输入信号往往受干扰等原因而含有一些不必要的成分，应当把它衰减到足够小的程度。而在另一些场合，有时我们需要的信号和别的信号混在一起，应当 设法把我们需要的信号挑出来。要解决这些问题都需要采用有源滤波器。

用在系统可编程模拟器件实现有源滤波器的设计非常方便。通常用三个运算放大器就可以实现双二阶型函数的电路。而双二阶型函数能实现所有的滤波器函数，如低通、高通、带通、带阻。双二阶函数的表达式如3-17-1所示，式中m=1或0，n=1或0。

3-17-1

这种电路的灵敏度相当低，电路容易调整。另一个显著特点是只需增加少量的元件就能实现各种滤波函数。3.16节可知ispPAC10、ispPAC20器件结构与功能，实现这样的电路很容易。首先讨论低通滤波器的转移函数如3-17-2式。

3-17-2

3-17-3

3-17-4

3-17-4式可写成3-17-5式形式

b=k1k2 3-17-5

3-17-1为双二阶有源滤波器方框图。

不难看出方框图中的函数可以分别用反相器电路、积分电路、有损积分电路来实现。把各个运算放大器电路代入3-17-1的方框图即可得到3-17-2电路。

然而现在已不再需要电阻、电容、运放搭电路了，调试电路了。利用在系统可编程器件可以很方便的实现此电路。ispPAC10能够实现方框图中的每一个功能块。PAC块可以对两个信号进行求和或求差，K为可编程增益，电路中把K11、K12、K22设置成+1，把K12设置成-1。因此三运放的双二阶型函数的电路用两PAC块就可以实现。在开发软件中使用原理图输入方式，把两个PAC块连接起来。

电路的CF是反馈电容值，Re是输入运放的等效电阻。其值为250kΩ。两个PAC块是输出分别为Vo1和Vo2。可以分别得到两个表达式，3-17-6表达式为带通函数、

3-17-6

3-17-7表达式为低通函数

3-17-7

实际利用ispPAC进行滤波器的设计时，一般在其开发软件PAC-Designer中含有一个宏，专门用于滤波器的设计，设计者只要根据所要求选择不同类型，不同性能指标的滤波器配置电路，不需要自己连接电路，只要输入滤波器的相应指标。如fo、Q等参数，即可自动产生滤波器电路。例如：用ispPAC10或ispPAC20设计时，需要在自动生产的滤波器电路里设置相应的增益和电容值。然后用模拟器模拟出所设计滤波器的幅频和相频特性。并与现实进行较，是否符合技术要求。

例如：根据3-17-6和3-17-7给出的方程，输入相应的技术指标，便可以在PAC Designer软件中滤波器设计的宏里自动产生双二阶滤波器电路，增益和相应电容值根据需要进行设置。开发软件中还有一个模拟器，用于模拟滤波器的幅频和相频特性。

（二）.ispPAC器件设计有源滤波器举例

ispPAC80是lattice公司继ispPAC10和ispPAC20后推出的一种专门用来实现高性能连续时间低通滤波器的模拟可编程器件。该器件内部包含了仪表放大器增益级，内核是一个五阶滤波器，其软件设计方法与ispPAC10、ispPAC20稍有不同。

每一片ispPAC80器件可以同时存储两组不同参数的五阶滤波器配置（cfgA和cfgB）,在进行设计前其默认值是空的（cfgA.unknown,cfgB.unknown）。ispPAC80软件库中含有八千多种不同类型和参数的五阶滤波器库，设计者可以调用该库从而方便地完成设计。例如：先设计第一个配置(cfgA)：双击cfA unkown所在的矩形框，产生如图3-17-7所示的五阶滤波器库。

该库中含有各种不同类型的滤波器，如萨顿斯滤波器(Satons)、巴塞尔滤波器（Bessel）、线性滤波器、高斯滤波器（Gaussian），巴特沃斯滤波器（Butterworth）、椭圆滤波器等，每种类型的滤波器根据其参数值的不同，又分为不同的具体型号，共8244种。设计者只需要具备关于滤波器技术指标等知识，如通带频率、止带频率、止带衰减，相位线性度，群延时等。设计者根据所需要的设计的目标滤波器的各项指标的数据，从数据库里挑选出与目标技术指标比较接近（相差不会超过3.0﹪）的组构方案。比如根据设计设计要求选定一种滤波器，如第4001种（ID号为4000）的椭圆滤波器，双击该ID号，将该种滤波器拷贝进ispPAC80的第一组配置ConfigurationA中。

双击输入使用运放IA图形，可以调整输入增益倍数（1.2.5或10）。同样，双击wakeup=cfgA的梯形图标，可以设置激活配置cfgA或cfgB。在上述设计输入完毕后，软件就可自动完成对滤波器的电路进行连接与参数配置。设计输入完毕后，按Tool=Run Simulator菜单，可对设计进行仿真，方法与3.16节相同。若仿真结果仍与设计要求有所偏差，则还可以调整3-17-8中滤波器的参数C1、C2、C3、C4、L2、L4和C5（双击该处即可进入参数调整状态）。

（二）spPAC80的特性曲线如3-17-10所示，供设计参考 1. 低通五阶滤波器增益为1，转折频率为10kHz，通带内允许最大波动为±1dB。

2. 设计一双二阶有源滤波器，要求实现低通、带通、高通输出。带通中心频率fo为10kHz，低通、高通转折频率均为10kHz，增益为2。 1．画出所设计有源滤波器原理图

2．用PAC-Designer软件根据设计要求设计出滤波器，打印出仿真曲线，并把设计好的滤波器下载到相应的芯片里。

3. 在实验仪器对芯片进行测试，芯片里的滤波器性能指标是否符合要求。

五.实验仪器及器件

所用仪器同3.16

ispPAC20、ispPAC10、ispPAC80适配板各一块。

有源滤波器

70年代初期，日本学者就提出了有源滤波器APF(Active Power Filter)的概念，即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。

与无源滤波器相比，AFP具有高度可控性和快速响应性，能补偿各次谐波，可抑制闪变、补偿无功，有一机多能的特点;滤波特性不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险;具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波。

滤波器设计与制作： （1）低通滤波器电路，截止频率分别为300Hz,1000Hz。衰减速率>=40dB/十倍频。（2）带

你是做计算机模拟实验还是搭实际电路呢测量电子电路设计滤波器篇？对通频带纹波没有要求么？

衰减速率=40dB肯定是二阶或更高阶滤波器没跑了测量电子电路设计滤波器篇，给你个压控电压源型滤波器测量电子电路设计滤波器篇的设计参考吧。

低通滤波器：

这个是截止频率在300Hz测量电子电路设计滤波器篇的，做实际电路可行的，这个数值的电容电阻都能买得到的。运放的输出就是滤波器的输出。通用运放什么741,358,324都行。

如果是只做计算机模拟，R1=R2=3.75K,C1=100nF,C2=200nF，这个是计算结果。

如果要截止频率在1000Hz，计算值R1=R2=11.25K,C1=10nF,C2=20nF

而要搭出实际电路，建议R1=8.2K,R2=15K,C1=10nF,C2=22nF

带通滤波器：

做个四阶的，需要分两段……第一段是上面的这个图，之后第二段的输入接到第一段的运放输出。

第二段和第一段区别就3个：R1=1K,R2=820,R3=470

另外这提问分类不对啊，扔到CPU这个分类的估计没几个人能答上来。

怎么设计滤波电路

一般来说，滤波器的技术指标往往是幅频响应特性。所有的技术指标基本上都可以通过滤波器的传递函数计算得到。因此，从一定程度上讲，滤波器的设计就是寻找一个合适的传递函数，使其能够满足所要求的技术指标。

在工程设计中，高通、带通和带阻滤波器的设计通常是利用低通滤波器的原型，经过频率变换得到。这样就转变为一个低通滤波器的设计。

不过现在滤波器的设计一般都是用软件了，参数的计算很方便，不用懂太多的理论，稍微有点基础就行，仿真出结果，在做板。当然，最重要的还是最后的调试，也就是这里需要些理论基础。不过这都是建立在 滤波器设计软件 仿真软件 PCB用好的情况下。还是建议你多学些理论，容易找出不足，完善自己的设计。Filter Solutions 2009一个不错的滤波软件，你如果用，我有软件和中文资料

写到这里，本文关于测量电子电路设计滤波器篇和滤波器测量方法的介绍到此为止了，如果能碰巧解决你现在面临的问题，如果你还想更加了解这方面的信息，记得收藏关注本站。