二阶低通滤波器,两阶分频是什么意思?
二阶分频是指分频电路经过两次滤波。
一个无源分频器,本质上就是几个高通(电容)和低通(电感)滤波电路的复合体,而这些滤波电路的数量,就是所谓的“路”。
但是在每一个滤波电路中,还有更精细的设计,换句话说在每一个滤波电路中,都可以分别经过多次滤波,这个滤波的次数,就是分频器的“阶”。
因此有“双路一阶分频器”,“双路二阶分频器”等说法。
iir型巴特沃斯滤波器特点?
巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。这种滤波器最先由英国工程师斯替芬·巴特沃斯(StephenButterworth)在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降,并且也是唯一的无论阶数,振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推。
巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。
二阶rc低通滤波器计算公式?
低通滤波器的计算公式
一、低通滤波器的计算公式:
f=1/2πRC
从电阻端进入,然后通过一个电容接地,从电容端取信号,知道电容是通高频阻低频,所以电容对高频信号呈现很低的阻抗,信号被接地,所以低频信号通过,称为低通滤波器,高通滤波器和低通滤波器正好相反,电阻和电容位置互换。
二、RC低通滤波器计算公式
rc低通滤波器计算公式
对于无源RC一阶低通滤波电路,其传递函数为G(s)=1/(RCs+1)。转换为信号经过它的衰减的计算方法为:
Uo=Ui/[(2*Pi*f*R*C)^2+1]^0.5
式中:Uo为输出电压;Ui为输入电压;Pi为圆周率;f为信号频率。
对于无源RC二阶(以上)低通滤波电路,由于此处用文字行不太好表达,因此略过。
1、基本型的音频RC滤波电路
最常用的滤波电路应该是很基本的RC滤波,不管是高通型或是低通型,公式所示:
Freq-6dB = 1 / 2πRC
但是在应用上,却很少去考虑这个公式是可以活用的。在整个电路上,当然会有很多的RC组合,如果每个都套用这个公式,那最后的频率响应不就是衰减了几十dB去了。如果全部都让它所有音频通过,只留下一个RC滤波来控制频率响应,那么区除杂讯的效果就变差了。
举例,如果有三组低通滤波电路,我们需要设计在 -6dB为20 KHz。每一组在20 KHz的频率点,只能有2dB的衰减量。那么公式就要修正为
Freq-2dB = (1 / 2πRC) * 1.6
也就是电阻或电容的数值,必须减少1.6倍。(6dB – 2dB = 4dB = 1.6)
2、高衰减度的音频陷波器
双T型滤波电路,能够针对特定的音频频率点产生很高的衰减度,用来做简易的音频失真仪更是好用,因为失真仪是很昂贵又很容易损坏的仪器。只要在交流微伏表的输入端,加装可切换的双T型滤波电路,就可以当音频失真仪使用。例如未经双T型滤波电路的电表读数为0 dBm, 但是经过双T型滤波电路后为 -40 dBm, 则失真率为 1 %。(因为相差40 dB为100倍)
陷波器的频率点为:Freq-trap = 1 / 2πRC
数值设定为:R1 = R2 = R, C1 = C2 = C, C3 = 2C, R3 = R/2
理论上如果RC数值搭配准确时,可达到60 dB的衰减度。但是如此Q值太高,会使滤波的有效频宽太窄,容易产生频率偏差。一般建议故意将数值偏差,使Q值降低到40-46 dB的衰减度, 比较有实用价值。
反混叠的原理?
在动态信号的数据采集过程中,为了防止高于采祥频率一半的信号产生混叠而造成的误差,抗混叠滤波器是不可少的一般情况下,抗混叠滤波器是低通滤波器,对抗混叠滤波器,其实现难低通滤波环节 低通滤波环节用于滤除信号中的高频分量。信号采集过程中不可避免地会有高频干扰信号混杂在有用信号当中。为了使这些信号的频率满足奈奎斯特采样定理所规定的范围,除去采集的一些不确定信号对有用信号造成的干扰,并最大程度地抑制或消除混叠现象对数据采集的影响,就需要先利用这个低通滤波器对无用信号进行衰减和滤除。抗混叠滤波器除了对无用信号的衰减和滤除,还可以为ADC转换产生的瞬态能量提供缓冲。
抗混叠滤波器可以采用无源的低通滤波器,最简单的是一阶RC低通滤波器。或者采用运算放大器加RC网络组成有源滤波器。如果选用二阶低通滤波器,可以使用运算放大器加RC网络组成有源滤波器。如果选用高阶低通滤波器。可以选用低通滤波器集成电路。无源滤波器设计简单,易于掌握,但这种滤波器的实测滤波特性与理论上的预定特性差别较大,在通带内又不能取得良好的阻抗匹配,很难满足对滤波特性精度高的要求:有源滤波器是以网络综合理论为基础的分析方法,它先找出与理想滤波特性相近似的网络函数,然后根据综合方法实现该网络函数,由这种方法设计出来的滤波器实测的滤波特性与理论预定特性十分接近,适合高精度滤波器的设计要求。但是若选用有源滤波器,需要考虑很多问题。比如设计滤波器时要考虑元件参数是否会对前后电路造成影响。设计低通环节要注意滤波器的主要特性指标,如特性频率、带宽、增益与衰减、阻尼系数与品质因数等。
二阶滤波器的优缺点?
二阶滤波器的优点:
1、有着规整的内部逻辑阵列和丰富的连线资源,特别适合于数字信号处理任务,相对于串行运算为主导的通用DSP芯片来说,其并行性和可扩展性更好,利用FPGA乘累加的快速算法,可以设计出高速的FIR数字滤波器。
2、可以无限增加精度(在足够运算能力的前提下),并且不存在IIR滤波器的相位精度问题,是目前比较高端的解决方案。
还没有评论,来说两句吧...