專利名稱：新型低通濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種低通濾波器，尤其涉及一種新型低通濾波電路。
背景技術(shù)：
凡是有能力對信號頻譜進行處理的裝置都可以稱為濾波器。在近代的通信、 測量與控制等系統(tǒng)中，濾波的應(yīng)用極為廣泛，濾波器的優(yōu)劣直接決定了產(chǎn)品的 優(yōu)劣，所以，對濾波的研究以及應(yīng)用歷來為各國所重視。
一般有源低通濾波器，都可能引起輸出失調(diào)，且隨溫度的變化而漂移，而 且由于有源濾波器都有正負電源，它的輸入端與電源和地都有聯(lián)系，不能完全
隔離。工程上常采用巴特沃斯濾波、貝塞爾濾波、契比雪夫濾波以及Elliptic 濾波，但是巴特沃斯濾波器過渡帶比較寬，切比雪夫濾波的相頻特性較差，非 線性比較嚴重，貝賽爾濾波的幅頻特性較差，而且Elliptic濾波多采用查對曲 線方法設(shè)計電路參數(shù)，導(dǎo)致的濾波性能不佳。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種新型低通濾波器，在采用高 電位和地之間嫁接復(fù)電抗的方法設(shè)計電路的方式解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實用
新型采用的技術(shù)手段如下
一種新型低通濾波電路，其特征在于在高電位和地之間嫁接復(fù)電抗構(gòu)成； 所述復(fù)電抗包括RC諧振帶阻濾波器Z1、阻抗Z2、阻抗Z3、 二階橢圓函數(shù)低通 濾波器Z4、 二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z5 、 RC諧振帶阻濾波器Z6和比例放大器 A;信號Ul輸入以后，經(jīng)過RC諧振帶阻濾波器Zl進行濾波，然后通過和地之 間嫁接的二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z4，得到輸出電壓為U2，再經(jīng)過由阻抗Z2、 阻抗Z3、 二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z5和比例放大器A組成的VCVS低通橢圓濾 波器，中間在經(jīng)過RC諧振帶阻濾波器Z6濾波后得到輸出信號U0。
所述RC諧振帶阻濾波器Z1由電容C0和電阻R0、 C0組成；阻抗Z2由電阻R3和R4組成；阻抗Z3由電阻R9組成；二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z4由電阻R5、 R6、 R7、 R8，電容C1、 C2及運放U1組成；二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z5由電阻 Rll、 R12、 R13、 R14、 R15，電容C5、 C8和運放U2組成；RC諧振帶阻濾波器 Z6由電阻R16和電容C9組成；比例放大器A由電阻R17、 R18，電位器RH1及 運放U3組成。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型提供的低通濾波電路，按照基于四 端網(wǎng)絡(luò)的分析方法獲得濾波電路的傳遞函數(shù)，具有設(shè)計方法簡單，調(diào)試方便， 電路參數(shù)精確，電路穩(wěn)定可靠并能獲得較高的濾波技術(shù)指標的特點，另外，本 實用新型低通濾波電路的截止頻率還易于調(diào)節(jié)，在理論上可以取任意值，適于 在測量與控制系統(tǒng)等領(lǐng)域廣泛推廣。

本實用新型包含兩幅附圖 圖1為本實用新型的原理框圖； 圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式

如附圖l、圖2所示，本實用新型提供的新型低通濾波電路中的Z1由電容 C0、 C1,電阻R0禾QR1組成，其中R0、 CO組成簡單的帶阻濾波器，對接入的信 號進行簡單濾波，則Z1的阻抗計算公式為
Z4由電阻R5、 R6、 R7、 R8，電容C1、 C2及運放U1組成，構(gòu)成一個簡單 的二階橢圓函數(shù)低通濾波器，其阻抗的計算公式為
Z2由R3禾QR4，組成，阻抗可以表示為
Z5由電阻Rll、 R12、 R13、 R14、 R15，電容C5、 C8，運放U2組成，這
一部分也是一個二階橢圓函數(shù)低通濾波器，和后面的部分電路共同組成一個VCVS低通橢圓濾波器，這一部分的阻抗可以表示為
<formula>formula see original document page 5</formula>
Z3由電阻R9組成，所以Z3的阻抗就為:
z,=凡
Z6由電阻R16和電容C9組成，構(gòu)成一個簡單的RC諧振帶阻濾波器，根 據(jù)RC的參數(shù)，把某個頻率段濾去，阻抗可以表示為
& = 1 〃 1/
A是由電阻R17、 R18，電位器RH1，以及運放U3組成的一個比例放大器， 該電路的作用是對電路進行放大，其放大倍數(shù)為
結(jié)合附圖1、 2，從整體來分析，信號Ul輸入以后，經(jīng)過C0、 R0組成的 RC諧振帶阻濾波器，將某個頻率段濾去，然后通過和地之間嫁接一個二階橢圓 函數(shù)低通濾波器，即Z4，從而得到輸出電壓為U2，再經(jīng)過由Z2、 Z3、 Z5禾f!A 組成的VCVS低通橢圓濾波器，中間經(jīng)過RC諧振帶阻濾波器Z6濾波后，得到 輸出信號U0。
其中傳遞函數(shù)的計算過程為
設(shè)ml 、 m2分別為電位為U3和U4的點向右看去的等效電抗，艮口
<formula>formula see original document page 5</formula>(Z3+Z6)-(w1+Z2).(w2 在同階次情況下,本濾波器濾波特性較好，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)Elliptic濾波器(另一個關(guān)鍵是截止頻率的調(diào)節(jié)， 一個濾波電路設(shè)計的好壞，不僅僅與濾波 器響應(yīng)曲線的過渡帶寬度、通帶和阻帶內(nèi)紋波的大小有關(guān)，濾波起導(dǎo)通頻率是 否易于調(diào)節(jié)也是一個重要依據(jù)。木實用新型低通濾波電路通過調(diào)節(jié)電容值C可 以獲得不同的截止頻率，截止頻率與電容大小成反比例關(guān)系，理論上可以上任 何值，這種對應(yīng)關(guān)系對于設(shè)計給定截止頻率的濾波電路是非常有效的。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范 圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范 圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵 蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種新型低通濾波電路，其特征在于在高電位和地之間嫁接復(fù)電抗構(gòu)成；所述復(fù)電抗包括RC諧振帶阻濾波器Z1、阻抗Z2、阻抗Z3、二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z4、二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z5、RC諧振帶阻濾波器Z6和比例放大器A；信號U1輸入以后，經(jīng)過RC諧振帶阻濾波器Z1進行濾波，然后通過和地之間嫁接的二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z4，得到輸出電壓為U2，再經(jīng)過由阻抗Z2、阻抗Z3、二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z5和比例放大器A組成的VCVS低通橢圓濾波器，中間在經(jīng)過RC諧振帶阻濾波器Z6濾波后得到輸出信號U0。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型低通濾波電路，其特征在于所述RC諧振帶 阻濾波器Zl由電容C0和電阻R0、 CO組成；阻抗Z2由電阻R3和R4組成；阻 抗Z3由電阻R9組成；二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z4由電阻R5、 R6、 R7、 R8，電 容C1、 C2及運放U1組成；二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z5由電阻Rll、 R12、 R13、 R14、 R15，電容C5、 C8和運放U2組成；RC諧振帶阻濾波器Z6由電阻R16和 電容C9組成；比例放大器A由電阻R17、 R18，電位器RH1及運放U3組成。
專利摘要本實用新型公開了一種新型低通濾波電路，在高電位和地之間嫁接復(fù)電抗構(gòu)成；復(fù)電抗包括RC諧振帶阻濾波器Z1、阻抗Z2、阻抗Z3、二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z4、二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z5、RC諧振帶阻濾波器Z6和比例放大器A；信號U1輸入以后，經(jīng)過RC諧振帶阻濾波器Z1進行濾波，然后通過和地之間嫁接的二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z4，得到輸出電壓為U2，再經(jīng)過由阻抗Z2、阻抗Z3、二階橢圓函數(shù)低通濾波器Z5和比例放大器A組成的VCVS低通橢圓濾波器，中間在經(jīng)過RC諧振帶阻濾波器Z6濾波后得到輸出信號U0。該電路具有濾波性能較好、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試簡單，而且截止頻率易于調(diào)節(jié)，適于在測量與控制系統(tǒng)等領(lǐng)域廣泛推廣。
文檔編號H03H17/02GK201341118SQ20092001019
公開日2009年11月4日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者趙殿濱, 陳鐵年, 隋德磊 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心