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, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

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

【正版授权,激活自己账号】: Jetbrains全家桶Ide使用,1年售后保障,每天仅需1毛

【官方授权 正版激活】: 官方授权 正版激活 支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...

(0)


相关推荐

  • 计算机一志愿保护,如何判断学校是否保护一志愿!?那些保护一志愿的学校都……

    计算机一志愿保护,如何判断学校是否保护一志愿!?那些保护一志愿的学校都……保护第一志愿,顾名思义就是保护以第一志愿报考该校的学生,即一志愿学生相对于调剂考生优先录取。不保护第一志愿的院校,是指这些调剂生和一志愿报考本专业的学生一起复试,再统一排名,统一录取。但由于每年自划线的高校基本上先于其他院校复试,导致考研调剂时,可能有一批本科是211/985的考生考研失利,选择调剂到那些有名额的211院校或者普通一本院校,有些接受调剂的学校更倾向于接收211/985院校的调剂生,…

  • uwsgi停止[通俗易懂]

    uwsgi停止[通俗易懂]uwsgi停止和nginx配置uwsgi停止nginx配置uwsgi停止必须在uwsgi.ini中配置好pidfile=绝对路径///uwsgi.pid这样才有pid文件uwsgi–stopuwsgi.pid这样就可以停止了有一点需要注意:如果没有uwsgi.pid又需要停止uwsgi服务可以netstat…

  • Java Web 后端技术「建议收藏」

    Java Web 后端技术「建议收藏」后端技术(上)在拉钩教育学了那么久大数据课程到现在也是第一次写博客,可能理解不是很深,但也是自己学的一个小的总结,也希望各位大神不吝赐教。1.Tomcat服务器1.1JavaWeb在讨论Tomcat之前先说明一下JavaWeb。JavaWeb是用Java技术来解决相关Web领域的技术综合。简单的说就是把编写好的代码放到互联网上提供给所有用户访问。在计算机之间进行信息交流称为交互,目前存在两种典型交互方式:B/S交互模型(架构)和C/S交互模型(架构)B/S交互模型:能够通过普遍浏览器

  • 数据库备份之我见(精华)

    数据库备份之我见(精华)

  • VSCode 前端常用插件集合

    VSCode 前端常用插件集合VisualStudioCode是由微软开发的一款免费、跨平台的文本编辑器。由于其卓越的性能和丰富的功能,它很快就受到了大家的喜爱。但工欲善其事必先利其器,以下是本人为前端开发收集的常用的vscode插件,有需要的话赶紧mark起来吧~

  • telnet不是内部或外部命令怎么办[通俗易懂]

    telnet不是内部或外部命令怎么办[通俗易懂]telnet不是内部或外部命令怎么办命令提示符下执行telnet,提示:’telnet’不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件。Win7,Win10系统环境下,Telnet客户端默认是关闭状态。下面我们来看看如何打开Telnet客户端?打开【控制面板】。单击“程序”;单击“打开或关闭Windows功能”;勾选“Telnet客户端”,单击“确定”。打开Telnet客户端;无需重启,再次运行Telnet,成功进入MicrosoftTelnet

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。

关注全栈程序员社区公众号