滤波器基本知识介绍讲解.ppt

滤波器基本知识
劉占
目录
滤波器概述
滤波器的分类
1按所处理的信号

3按所采用的元器件
滤波器设计
滤波器选取
数字滤波器
模拟滤波器
滤波器内容的拓展
简介
滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过,
而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制,它实质上是一个
选频电路.
滤波器中,把信号能够通过的频率范围,称为通频带或通带
反之,信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带
;通带和阻带之间的分界频率称为截止频率;理想滤波器在通
带内的电压增益为常数,在阻带内的电压增益为零;实际滤波
器的通带和阻带之间存在一定频率范围的过渡带.
濾波器概述
滤波器是能选择、通过或抑制某频率范围信号的电路
,电阻、电容滤波电路就已经出现
具有频率选择功能的电感、电容谐振回路(图1)可作为最简

滤波器遂被广泛地用在通信、广播、雷达以及许多仪器和
设备中
Isin(2Tft+g)
Usin2丌ft
C
图1频率选择电路
下边介绍一下常用滤波器的材质及工作原理
陶瓷滤波器是由锆钛酸铅陶瓷材料制成.
石英晶体滤波器是由Si02材料制成
上述两种滤波器的工作原理相同,都是利用这些材料的压电
效应,产生机械形变和电场间的相互转变,使绝缘材料用到了
交变流路中
声表面滤波器(SAw)是由铌酸锂、锆钛酸铅或石英晶体压电
材料为基础构成的一种电-
属蒸发在压电基体上,然后通过光刻工艺制成的
SAW由于采用与集成电路相同的平面加工工艺,制造简单,
致性能好,是目前应用极为广泛的集中选频滤波器
常见石英晶体滤波器和SAW的一些典型参数如下
石英晶体滤波器指标
型号标称频率0带宽≥KH带纹波≤叫(阻带宽度(≥4BB描人损耗≤中心率偏差
LP2-1073
LP1-214
1,4
2
002%f-%
LT2-502
声表面带通滤波器的指标
中心频率MHz
0-1500
相对带宽△f0
0%以上
最小带宽KH2
矩形系数

带内波动/dB
插人损耗dB
最大达25dB
下边介绍一下滤波器的应用频率范围
滤波器的应用频率范围
滤波器的应用频率范围极宽,有适用于低到零点几赫的滤波
器,
他要求的不同,滤波器中采用各种谐振元件,电感、电容是最常
用的谐振元件对于工作于1千赫~100兆赫、相对带宽较窄且温
度和时间稳定性要求高的滤波器,常用压电晶体作为谐振元件(
见晶体滤波器).还有用金属棍、盘作为谐振元件的机械滤波器,
和把晶体与机械滤波器原理合并而成声表面波滤波器(图2)
电感电容滤波器
1001k10k100k1M10M10MIG100
图2不同的滤波器适应的频率范围
常用滤波器的特点介绍

晶体滤波器的相对带宽最窄,而SAW可窄可宽;
均有一定的插入损耗,特別是多级级联实现良好的矩形系
数要求是,插入损耗会更大
使用这些滤波器时需要注意的是
所有的这些滤波器特性,均是在输入输出匹配的条件下测得
的,因此使用时必须注意滤波器的前后的阻抗匹配
滤波器有一定的插入损耗,它与放大器相连时若放在放大器
前面,先滤波后放大,有利于清除干扰,但不利于整机的噪声
,有利于提高噪声性能,但干扰也被
放大,
具体考虑
滤波器类型
>巴特沃斯滤波器(最平坦响应)
巴特沃斯滤波器特点是通频带的频率响应曲线最大限度
平坦,没有起伏,
,其对于维护增益
(下图)
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
于负无穷大
utoff frequency
-30
Passband
Passband
切比雪夫滤波器(1)
切比雪夫滤波器是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹
「型切比雪夫滤波器」,在阻
带波动的为「Ⅱ型切比雪夫滤波器」.切比雪夫滤波器在过渡
带比巴特沃斯滤波器的衰减快,但频率响应的幅频特性不如

间的误差最小,但是在通频带内存在幅度波动.
那么是I型和Ⅱ型哪种常用呢?
I型切