使用一个运放滤三次谐波 二阶有源带通滤波器的电路设计及波形效果

使用一个运放滤三次谐波 二阶有源带通滤波器的电路设计及波形效果本文主要讲无限增益多路反馈有源带通滤波器的实现,工程实作,非理论知识,关于其他方法简略提,不做细究

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

昨天调了3次谐波,因为只用一个运放,因此耗了不少功夫搜资料,特记此文,欢迎交流,互相学习!
调了半天发现波形总是让人十分难受,没有半点模样,后来发现竟然是因为记错了运放的输出脚和正反相脚,改正过来不到半天即调好了3、5、7次谐波
如非必要,请勿转载

输入源

方波=基波+奇次谐波,因此三次谐波从方波中滤掉基波和高次谐波即可

原理

Created with Raphaël 2.2.0 方波 调整带通滤波器 三次谐波(正弦)? 结束 yes no

带通滤波器可以由高通滤波器低通滤波器合成,按照数学的思想,两者相交就是带通;即
带 通 = 低 通 ∩ 高 通 带通 = 低通∩高通 =
带通滤波器

方法

有源滤波器有两种方法:无限增益多路反馈带通滤波器和压控电源带通滤波器

电路图

  • 无限增益多路反馈带通滤波器【二阶有源】
    无限增益多路反馈带通滤波器
  • 压控电源带通滤波器【二阶有源】
    压控电源带通滤波器

    电容电阻选值方法

    查表归一法

使用这种方法,必须满足滤波器条件。
首先给定要求的截止频率fc,增益Kp
然后按下述步骤设计

  • 先选择电容C1的标称值,电容C的初始值靠经验决定,通常以下面的数据作参考:
Fc C(电容选值)
f c ≤ 100Hz C = (10-0.1) μF
f c = (100-1000)Hz C = (0.1-0.01) μF
f c = (1-10k)Hz C = (0.01-0.001) μF
f c = (10-1000k)Hz C = (1000-100)pF
f c ≥ 100kHz C = (100-10)pF
  • 所选择的电容C1的实际值,再按照下式计算电阻换标系数K
      K = 100 / ( f c ∗ C 1 )   . \ K= 100 /(fc *C1)\,.  K=100/(fcC1).
      其中fc的单位为Hz;C1的单位为μF。
  • 表中查出C相应的值和对应K = 1的电阻值
    在这里插入图片描述
  • 由于表中为参数K = 1时的电阻值,因此将R1~R3对应的电阻值*K就是需要的电阻值

    参考公式法

    参考一篇论文,引用一下,作者不要太感谢我
    参考:熊俊俏[1], 戴璐平[1], 刘海英[1]. 无限增益多路反馈带通滤波器的研究[J]. 电气电子教学学报, 2013, 35(3):84-86.

    工程

    效果

    输入方波10kHz,幅值10V, 使用无限增益多路反馈有源带通滤得,运放芯片是LM324,由于还有其他要求因此只能用一个运放,得到3次谐波频率29.8kHz,幅值2.56V3
    又顺手调了五次、七次谐波
    57
    由于吉布斯效应上图其实是有多个波形重叠的,以七次谐波为例7
    没办法,1个运放太限制了,其他的波不可能滤的干净,也没有那么多时间去磨,只能是尽可能滤干净

    过程

  • 电路不必细说,一向知道仿真不靠谱,所以根本没有考虑过仿真,再说了,仿真出的电路图那么难看,哪有直接画的直接【因为懒】
  • 做电路前先考虑一下元器件的取值,因为我手里的我输入的方波为10kHz,那么它的3次谐波为30kHz,即使7次谐波也不过70kHz,选择101~102系列的合适
  • 我手里的101~ 102系列的只有331和102,若选择331,那么R1~R3势必有点大,所以我选择了两个102电容,而且102电容也方便算啊……
  • 关于选电阻,查表和上面那篇文献我都参考了,对于我想要的波形来说,大致R3>>R1>>R2【这里的>>仅限于10倍左右】
  • 文献里内容大概是R3对频率幅值啥啥的都影响,而R1和R2的并联影响频率,再就是R2基本不影响增益,因此我选择了R3为504的滑阻,R1为104滑阻,R2为503滑阻,都是滑阻方便我调其他频率的波【不是因为懒】
  • 注意:如果调不出来或者出很多乱七八糟的波形八成是电路连错了,要么是运放出入端口搞错了【博主坑在这里接近一天】,一定要仔细检查
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/133731.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • linux驱动ioctl函数,Linux中与驱动相关的ioctl函数

    linux驱动ioctl函数,Linux中与驱动相关的ioctl函数一:ioctl函数的作用ioctl用于向设备发控制和配置命令,有些命令也需要读写一些数据,但这些数据是不能用read/write读写的,称为Out-of-band数据。也就是说,read/write读写的数据是in-band数据,是I/O操作的主体,而ioctl命令传送的是控制信息,其中的数据是辅助的数据。ioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数,所谓对I/O通道进行管理…

    2022年10月17日
    1
  • 微机原理课程设计电梯控制系统_列举一个计算机控制系统的应用实例

    微机原理课程设计电梯控制系统_列举一个计算机控制系统的应用实例1、针对一个具有大纯时延时间的一阶惯性环节(G(s)=K*e-θs/(Ts+1))温度控制系统和给定的系统性能指标,(工程要求相角裕度为30~60,幅值裕度>6dB);要求测量范围-50℃~200℃,测量精度0.5%,分辨率0.2℃;2、书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图,并转化为系统结构图;3、选择一种控制算法并借助软件工程知识编写程序流程图;4、用MATLAB和SIMULINK进…

    2022年10月4日
    2
  • CCriticalSection的使用

    CCriticalSection的使用CCriticalSection是对关键段CRITICAL_SECTION的封装。 关键段(critivalsection)是一小段代码,他在执行之前需要独占对一些共享资源的访问权。这种方式可以让多行代码以“原子方式”来对资源进行操控。这里的“原子方式”,指的是代码知道除了当前线程之外没有其他任何线程会同时访问该资源。当然,系统仍然可以暂停当前线程去调度其他线程。但是,在当前线程离开关键

    2022年7月20日
    40
  • k8s pod的状态为evicted

    k8s pod的状态为evictedkubectlgetpods–namespace=ingress-nginx–watch

    2022年5月16日
    38
  • 程序员常说的外包公司到底是什么意思_程序员项目外包

    程序员常说的外包公司到底是什么意思_程序员项目外包程序员工作的企业有好几种类型,比如说互联网企业,传统企业,还有外包公司,这几种类型的企业不论是工作性质还是福利待遇都有差异。都说外包公司不好,今天就来说说什么是外包公司。外包公司到底是什么?为了更好地分析,我们需要了解什么是外包。外包是一种将目标,委托给其他组织的管理模型。外包有很多种,如项目外包、产品外包、工程外包等等。而我们最为关心的,则是人力资源外包。这样说比较抽象,我来举个例子。项目外包:为了完成某个项目,出于进度、成本,甚至是风险转移的考量,将项目拆分一部分(如非核心部

    2022年9月30日
    2
  • Hadoop生态系统简介

    Hadoop生态系统简介Hadoop生态系统主要包括:Hive、HBase、Pig、Sqoop、Flume、ZooKeeper、Mahout、Spark、Storm、Shark、Phoenix、Tez、Ambari。Hive:用于Hadoop的一个数据仓库系统,它提供了类似于SQL的查询语言,通过使用该语言可以方便地进行数据汇总,特定查询以及分析存放在Hadoop兼容文件系统中的大数据。HBase:一种分布的、可

    2022年5月19日
    39

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号