二阶低通滤波器
为了改进一阶低通滤波器的频率特性,可采用二阶低通滤波器。
一个二阶低通滤波器包含两个 如图所示为二阶低通滤波器的一般电路。
此一般电路对于二阶高通滤波器也同样适用。
图6—2-3所示的滤波器是同相 放大器。
在图6-2-3中,零频增益为
気=!诗
(6-2-5)
在节点A 可得
气打=叫(龄 + 耳 + FJ -u v Y 3-u n Y 2
(6・24)
在节点B 可得
将式(6-2-8 )代人式(6-2-6),转变到复频域,可得一般二阶低通滤波器的传递函数为
r ----- c o
RC 支路,
(6-2-7) (6 2
呂)
L
;
Y
R R
A
T
G(J )
R K
C
仆
3厲
(&29)
对于上图所示的二阶低通滤波器,其传递函数为
在构成二阶低通滤波器时,只需选择巧,殇,蚝,
%。
导纳的值即可。
例如,当选择 丫1 = 1/R 1 , 丫2 =
1/R 2, Y3 = sC i Y 4=S C 2时,则构成图6 - 2 - 4所示的二阶低通滤波器
门然角频率为
(6-2-10)
(6-242)
式零频增益为
粗尼系数为
为了进一步简化计算,选取Q =C 2 = C.R, - = R.则式(6-2-14) ^(6-2-15)可进一
步简化为
1
气=五
f = 3 - G o
采用频率归一化的方法.则上述二阶低通滤波器的传递函数为
"VS 】
如图6 -2 -5所示为二阶低通滤波器的幅频特性曲线,其阻带衰减特性的斜率为— 40dB / 10oct ,
克服了一阶低通滤波器阻带衰减太慢的缺点。
二阶低通滤波器的各个参数,影响其滤波特性,如阻尼系数苫的大小,决定了幅频特性有无峰值,或 谐振峰的高低。
如图6 =2-6所示为苫对二阶低通滤波器幅频特性的影响。
GiwMdB) (6-243)
为了简化计算■通常选G = C. = 式(6212人式(6213)可简化为
1 c 7心阻
(6-2-14) (6-2-15)
(6-2-16) (6-2-17)
(6*2-18)
G(a))(dB)。