低通濾波器
低通濾波器是指車載功放中能夠讓低頻信號通過而不讓中、高頻信號通過的電路,其作用是濾去音頻信號中的中音和高音成分,增強低音成分以驅(qū)動揚聲器的低音單元。由于車載功放大部分都是全頻段功放,通常采用AB類放大設(shè)計,功率損耗比較大,所以濾除低頻段的信號,只推動中高頻揚聲器是節(jié)省功率、保證音質(zhì)的最佳選擇。此外高通濾波器常常和低通濾波器成對出現(xiàn),不論哪一種,都是為了把一定的聲音頻率送到應(yīng)該去的單元。
特點:低損耗高抑制;分割點準確;雙銅管保護;頻蔽好防水功能強。
用途:產(chǎn)品用途廣泛,使用于很多通訊系統(tǒng),如CATVEOC等系統(tǒng)。并能有效的除掉通頻帶以外的信號和多余的頻段、頻率的干擾。
10MHz低通濾波器
如下圖所示為10MHz低通濾波器。
此低通濾波器利用帶寬高達100MHz的高速電流反饋集成運放0PA603組成二階巴特沃思低通濾波器灘圖中R1=R2=159Ω,C1=C2=100pF,其截止頻率為fc=1/2πR1C1=10MHz,其零頻增益為G0=1+Rf/R=1.6.
電容參數(shù)相同的12DB/OCT低通濾波器
“由OP放大器構(gòu)成的12DB/OCT低通濾波器”介紹的低通濾波器為保證獲得0.707的Q值而造成各電容器的容量不一致,按計算的容量選取電容非常困難。本電路C1、C2的電容量相同,截止頻率一旦確定,即可選取CO=C1=C2的合適值,然后反算RO所需的阻值。
另一方面,為了獲得一定的Q值,使反饋放大器具有增益,但增益誤差又會引起Q值的改變。
電路工作原理
在本電路中,A=1時,A=0.5,與無源濾波器無區(qū)別。當(dāng)A大于1時,Q=1/(3-A),12DB/OCT的巴特沃次濾波器Q=0.707,A可假定為:A=3-(I/Q)1.585,根據(jù)R4=R3(A-1),當(dāng)R3=10K時,R4可取5.85K,用5.1K和750歐串聯(lián)而成。
采用這種方式可具有A=1.585的通事增益,再用接在前級或后級的電路使其衰減為1/1.585。反饋電容C3的作用是抑制因OP放大器的輸入電容C1產(chǎn)生的尖峰。
截止頻率FL的設(shè)定雖然有一定的自由度,但是當(dāng)FL=100KHZ時,若R0=10K,則CO≈160PF,OP放大器的輸入電容C1或寄生電容就會產(chǎn)生影響,所以CO必須從計算值中減少5~10PF。另外,OP放大器可換成單增益寬帶產(chǎn)品。
低通濾波器延遲的頻率變換
(a)給出的3階巴特沃茲低通濾波器歸一化延遲曲線,計算該濾波器經(jīng)頻率變換,3dB截止頻率為100Hz時,零頻率處的延遲及通帶內(nèi)延遲的變化。
圖 ?階低通濾波器的延遲
解為了將曲線去歸一化,用2πrf.除延遲軸,用五乘頻率軸,其中fc=1O0Hz。結(jié)果曲線如圖(b)所示。零頻率處的延遲為3.2ms,在通帶內(nèi)延遲的變化是1.3ms。
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