可獲得陡峭截止頻率特性的3.4KHZ8階契比雪夫低通濾波器
電路的功能
契比雪夫濾波器允許通事范圍內(nèi)有此紋波,它是一種使頻率特性陡峭的濾波器,設(shè)計方法有獨特之處,象聲音合成輸出電路,、數(shù)字音響設(shè)備用的LPF等要求陡峭的頻率特性,可采用LC濾波器或有源濾波器。本電路是以濾除3.4KHZ以上頻率為目的的低通濾波器,圖A示出了陡峭的濾除特性。
電路工作原理
契比雪夫濾波器在分析很復(fù)雜,通常利用圖表計算參數(shù)。為獲得契比雪夫特性,必須分別確定各級的W(W=2πF)值和Q值。在電路圖的上部列出了F1~F4、Q1~Q6的值。下面介紹一下計算步驟。
如果截止頻率為3.4KHZ,根據(jù)F1=0.265*F,則F1=901HZ,再根據(jù)該值,計算作為基準(zhǔn)的C值:C=1/2πF1.R=0.0176UF,C1=2Q.C=0.0266UF,C2=C/2Q1=0.0117UF,驗算Q值,則Q=0.7539。
第2~4級也進(jìn)行了相同的計算,結(jié)果已在電路圖中列出。第4級的Q值為14.24,比較大,如果不注意OP放大器的輸入電容C1和C2的關(guān)系,就不能得出正確的Q值,所以C5、C6需要調(diào)整。按照Q值大小順序配置是因為考慮了濾波器的動態(tài)范圍。
元件選擇
電容器的容量不一致,各級的W也不相同,所以電容器的容量往往與系列電容器不相符,而且電容器的種類也很多,C1~C8的電容量精度決定濾波器的特性,應(yīng)予注意。
0.01UF以下的電容器可選用苯乙烯電容,使用誤差為±5%的電容時,實測其電容量,然后采取并聯(lián)方式達(dá)到要求的容量。
0.01UF以上的電容器,可選用薄膜電容,其他電容器體積大,價錢也高。濾波器的關(guān)鍵元件是電容器,必須充分考慮其允許誤差和溫度特性,關(guān)于電容量,有專門訂制的工廠,如有須要可進(jìn)行次詢。
電阻R1~R3全部取10K。因數(shù)采用了FET輸入OP放大器即使選用高阻值;輸入偏流的影響也很小,如果第1級和第二級的R取100K,C值取原值的1/10,則要使用高性能的電容器。
電路制作注意事項
第4級Q值大,C3的容量按計算值為164PF,比較小選擇電容器時,容量如果不扣除OP放大器的輸入電容和寄生電容容量,截止頻率就會降低,特性峰值發(fā)生變化,難以獲得準(zhǔn)確的頻率特性。
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