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低通濾波器電路,低通濾波器截止頻率計算-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2024-12-20 

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低通濾波器電路,低通濾波器截止頻率計算-KIA MOS管


低通濾波電路

低通濾波器是指車載功放中能夠讓低頻信號通過而不讓中、高頻信號通過的電路,其作用是濾去音頻信號中的中音和高音成分,增強低音成分以驅動揚聲器的低音單元。此外高通濾波器常常和低通濾波器成對出現,不論哪一種,都是為了把一定的聲音頻率送到應該去的單元。


特點:低損耗高抑制;分割點準確;雙銅管保護;頻蔽好防水功能強。

用途:產品用途廣泛,使用于很多通訊系統,如 CATV EOC 等系統。并能有效的除掉通頻帶以外的信號和多余的頻段、頻率的干擾。


下圖所示為10MHz低通濾波器,此低通濾波器利用帶寬高達100MHz的高速電流反饋集成運放0PA603組成二階巴特沃思低通濾波器灘圖中R1=R2=159Ω ,C1=C2=100pF,其截止頻率為fc=1/2πR1C1=10MHz,其零頻增益為G0=1+Rf/R=1.6。

低通濾波器電路,截止頻率

截止頻率

當保持輸入信號的幅度不變,改變頻率使輸出信號降至最大值的0.707倍,即用頻響特性來表述即為-3dB點處即為截止頻率,它是用來說明頻率特性指標的一個特殊頻率。

低通濾波器電路,截止頻率

截止頻率計算方法

利用系統函數的模來表示電路的放大倍數,由于20lgA(ω)=-3dB,解得:A(ω)=10-0.15=0.707945784≈1/√2,又因為A(ω)=|H(jω)|,則|H(jω)|^2=1/2


在高頻端和低頻端各有一個截止頻率,分別稱為上截止頻率和下截止頻率。兩個截止頻率之間的頻率范圍稱為通頻帶。


開環截止頻率與閉環截止頻率

開環截止頻率也稱為剪切頻率,是開環幅頻特性中,幅頻特性曲線穿越0dB線的頻率,記為ωc;閉環截止頻率也稱為帶寬頻率,是指當閉環幅頻特性下降到頻率為零時的分貝值以下3dB時,對應的頻率,記作ωb。


開環截止頻率與閉環截止頻率具有同向性。開環截止頻率與閉環截止頻率是兩個完成不同的物理量,分別用于描述開環系統和閉環系統的幅頻特性,但它們之間又存在一定的相關性,即:開閉截止頻率與其單位負反饋的閉環截止頻率是同向增大的。且具有如下關系:ωb>ωc。


由于閉環截止頻率可用來表征閉環系統瞬態響應速度,閉環截止頻率ωb越高,其瞬態響應速度越快。既然ωc與ωb具有同向性,則可通過系統的Bode圖就可知道系統的瞬態響應速度,即剪切頻率ωc越高,瞬態響應速度越快。


低通濾波器帶寬和截止頻率的關系

帶寬B一般用截止頻率f=ωH/2π來定義,B=1/f=2π/ωH,也可以理解為B帶寬其實就是上下截止頻率的差實際應用中,對于信號的負頻率部分,需要經過希爾伯特變換器,剔除負頻率部分,這樣可以在信號調制后有效節約帶寬。低通濾波器帶寬就等于截止頻率,高通濾波器一般很少說帶寬,只說截止頻率。帶通濾波器帶寬和截止頻率才有明顯區別。


二階低通濾波器截止頻率公式為fc=1/(2pi(R1R2C1*C2)^.5)


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