"" p 电路与设计
5国外电子元器件6'' 年第 '' 期
'' 年 '' 月
通用有源滤波器 "' 的 ¤ 软件 ) "'
上海交通大学 邓勇 刘琪 施文康
F ilter42 ) The Co m p uter - Aided - Des g n Soft ware of i Universal Active F ilter U AF42
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摘要 "' 是美国 公司生产的通用有源滤波器 通过它可方便地设计出低通 ! 高通 ! 带通 和带阻等滤波器 " 另外 公司还为 "' 专门提供了一个 ¤ 软件 "' 来对
"' 进行滤波器设计 " 文中介绍了 "' 的内部结构和原理 并重点给出了利用 "'
软件设计各种滤波器参数的方法 " 关键词 通用有源滤波器 软件设计 "' "' 分类号 —'" 文献标识码 文章编号 '– –——''‰'' "' " 使用和设计思想的更新 滤波器的发展也日新月 异 " 迄今为止 按元器件分类 滤波器可以分为无 源 滤波器 !陶瓷滤波器 !晶体滤波器 !机械滤波 器 ! 锁相环滤波器 ! 有源滤波器和开关电容滤 波器等 " 这些滤波器有各自的优点和应用范围 可 使用于不同波段和 ± 值范围 " 由电阻 !电容和有源
' * ' 时即可激 活 " 也就 是说 '—' 在 ' ' * ' 时便可得到较为理想的振荡频率 " '
'
概述
对输入信号中某特定频率或频带成分具有选
择性的网络称之为滤波器 " 滤波器可广泛应用于 通信 ! 自动控制 ! 计算和测量技术等领域 " 有关滤 波器的理论和设计日趋完善 " 随着新型元器件的 迟线等应用领域得到非常广泛的应用 " 图 " 是由 '—' 组成的 ! 具有 和 - 电平输出的 晶体振荡器的典型应用电路 " 该电路采用 ' * – — 电压工作 并用一个 '8 和一个 –' 8 的分压电阻 来为 '—' 的正向输入端提供偏置 " 而在其反向 端 则使用了一个 L 电容和两个电阻 阻值分 ' 别为 '8 和 ' 8 ‰ 来为其输出端设置一个合适的 直流 电平 输出 基 准 " 另 外 利 用 一 个 ' - ¨ *
' - ¨ 的晶振可为电路提供正反馈 同时 还可以
图 " 是一个可以得到 … 工作周期的振荡电 路 "该电路对于那些只需要 … 工作周期的应用场 合比较有用 " 实际上 电路的工作周期还与所有电 阻的误差范围以及 '—' 的具体选择有关 " 另外 需要说明的是 该电路的工作周期在 '—' 比较 器负载不同时将有一个微小的偏移 因此 在临界应 用时 还应考虑其负载的最小容抗问题 " 收稿日期 '' – 咨询编号 ''''—
起到稳定振荡频率的作用 " 可以看出 该电路所用 元件很少 只用几个电阻 !一个电容和一个晶体振荡 器便可工作 电路组成十分简单 "
" 具有 … 工作周期的振荡器 '
尽管 '—' 可以提供比较稳定的逻辑输出 " 但是 '—' 在工作时 总不免存在一定的输出延 迟 " 因此 应在 '—' 的公共模式范围的中点附 近 为其输入段设置直流电压偏置 " 同时在正反馈 回路中增加一个 '' 8 的反馈电阻 " 当电路的工作 电压在 ' * – 之间变化时 其晶振频率亦应在 — ' - ¨ * ' - ¨ 之间调整 " 实际上 '—' 在
图" 具有 … 工作周期的振荡电路
通用有源滤波器 "' 的 ¤ 软件 ) "' 器件 ) ) ) 运算放大器构成的滤波器称之为 有 源滤波器 " 这是随着高增益运算放大器问世而迅 速发展起来的一种滤波器 由于其集成运放的开 环电压增益和输入阻抗均很高 而输出阻抗又低 因而构成有源滤波器后还具有一定的电压放大和 缓冲作用 所以应用相当广泛 " 测量仪器中的滤波 器几乎全部采用 有源滤波器 " 随着微电子学的 发展 又出现了把一些电阻和电容与运放集成在 一块芯片上的通用有源滤波器
‰ " 这种芯片集成度高 片内集成了设
"
接实现三阶以上传递函数的电路设计是很困难的 " 通常需要将高阶传递函数分解为若干个低阶一阶 ! 二阶 !最多三阶‰传递函数的乘积形式 如
§ ‰ ' ' , ‰ ‰ ‰ ' ' , ‰ ‰ §' §' , § ‰ ‰ ‰ ‰
将 个可实现的低阶传递函数的电路基本节 或称之为基本积木块‰ 级联起来就构成了 阶滤 波器 " 由于采用的是运放构成的低阶基本电路 因 而其输出阻抗很低 可以不考虑级联时的负载效应 这样就保证了各基本节传递函数设计的独立性 " 具 体过程如图 ' 所示 "

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