要求 设计满是下列指标的带阻滤波器,在Z200Hz和2800 Hz处的衰减为1dB,在2300Hz和2700Hz处的衰减为50dB,信号源和负载阻抗为600Ω。
解 ①将已知条件变换为几何对称的指标,首先计算几何中心频率。
对每个给定的阻带频率,利用方程(2.18)计算对应的几何频率。
必须选择一个能够在频率比1.435内,且衰减从小于1dB到大于50dB的滤波器。选择椭圆函数滤波器。
③运行F⒒ter Solutions程序。点击“阻带频率”输入框,在“通带波纹(dB)”内输入0.18,在“通带频率”内输人1,在“阻带频率”内输人1.435,选中“频率单位-弧度”逻辑框,在“源阻抗”和“负载阻抗”内输人1。
④点击“确定阶数”控制按钮打开第二个面板。在“阻带衰减(dB)”内输人50,点击“设置阶数”按钮再点击“关闭”,主控制面板上形式出“6阶”。选中“偶次阶模式”逻辑框。
⑤点击“电路”按钮。Filter S°lutions提供了两个电路图,选择“无源滤波器1”,如图1(a)所示。
⑥所有电感用倒数值电容代替,所有电容用倒数值电感代替,即可将归一化低通滤波器变换为归一化高通结构。所得滤波器如图1(b)所示。
⑦为了得到归一化带阻滤波器,以便能够实现图1所示的变换,所有高通元件乘以 Qbr o Qbr由下式给出:
变换后的高通滤波器如图1(c)所示。
⑧每个高通电感与一个串联电容谐振,每个电容与一个并联电感谐振,以获得归一化带阻滤波器。因为中心频率是lrad/s,所以谐振元件相互之间是简单的倒数关系,如图1(d)所示。
⑨现在,按如下公式将第2和第4支路的Ⅲ型网络变换为图1所示的等效电路。
归一化带阻滤波器结果如图1(e)所示。
⑩现在把归一化带阻滤波器对中心频率2482 Hz和阻抗600Ω进行频率和阻抗变换,就可得到的滤波器。电感乘以Z/FSF,电容除以z×FSF,其中Z是600Ω,FSF是2πfo,其中几是2482 Hz。电路表示在图1(f)中,其中每节的谐振频率由归一化频率乘以foF得到。频率响应如图1(g)中所示。
图1 椭圆函数带通滤波器
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