学习下二阶低通滤波器

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-3-26 20:28:35

1、首先是概念，什么是滤波电路？
对于信号的频率具有选择性的电路，使特定频率范围内的信号通过，阻止其他频率的信号通过。

2、滤波电路种类？
LPF（低通）、HPF（高通）、BPF（带通）、BEF（带阻）、全通（APF）。
这里有个很重要的概念-----截止频率fp：

我觉得截止频率和图中的上限截止频率或下限截止频率不是一个概念，不知道我说的对不？
频率低于fp的信号能够通过,过于fp的信号被衰减，这个就叫做低通。其余类推。
又一些重要概念，
幅频特性：幅值与频率的函数关系。
相频特性：相位与频率的关系。

3、理想的低通滤波器的幅频特性？

图中虚线是理想的低通滤波器的幅频特性。
实线则是实际的。

4、无源滤波
概念：滤波电路仅由无源（R\C\L）组成。

5、有源滤波
概念：滤波电路由无源（R\C\L）和有源（运放等）组成。

加电压跟随器作用：高输入电阻、低输出电阻的隔离电路。

6、二阶低通滤波
待续。。。

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-3-26 20:30:58

发现这是个浩大的工程，一点点补充，抛砖引玉吧

howmoney · 发表于 2012-3-26 20:36:43

习惯性马克，最近在跟multisim玩模电~表示关注

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-3-26 20:37:54

问题：ADC输入前为什么要加一个RC滤波？

binaimei2007 · 发表于 2012-3-26 20:47:07

继续，听课

lhuan · 发表于 2012-3-26 20:48:12

mark了楼主

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-3-27 14:46:43

zfzdhz_2012 发表于 2012-3-26 20:37
问题：ADC输入前为什么要加一个RC滤波？

先解决这个问题。
比如说真实输入的信号波形如下图：

有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的干扰。
从图中可以看出ADC输入前加一个RC滤波是为了消除尖峰干扰。

我还没找到RC选取范围相关的资料。
应该与采样定律有关，
采样是将一个信号（即时间或空间上的连续函数）转换成一个数值序列（即时间或空间上的离散函数）。
采样定理指出，如果信号是带限的，并且采样频率高于信号带宽的一倍，那么，原来的连续信号可以从采样样本中完全重建出来。

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-3-27 15:10:36

6、二阶低通滤波（continued）

上图是简单二阶低通滤波。
与理想的二阶波特图相比，在超过f0以后，幅频特性以-40 dB/dec的速率下降，比一阶的下降快。
但在通带截止频率fp---f0之间幅频特性下降的还不够快。
下图是一阶的

没找到很关于这个的很详细的资料，我自己也是不太会算电抗大小，
熟悉的朋友帮忙推荐个资料呢。

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-3-27 21:08:39

补充个概念：
波特图----由对数幅频特性和对数相频特性两部分组成。
横轴--lgf
纵轴--20lg|Au|
单位是分贝db。

Garbage614 · 发表于 2012-3-27 21:39:26

这个必须留名

szxszx · 发表于 2012-3-27 21:42:28

这段时间也在研究，记号

chengtina · 发表于 2012-3-28 09:12:12

这个弄好了还是不错，我领导玩得比较顺手，动不动就6阶7阶的，那参数我看着一个晕

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-3-28 10:27:38

chengtina 发表于 2012-3-28 09:12
这个弄好了还是不错，我领导玩得比较顺手，动不动就6阶7阶的，那参数我看着一个晕 ...

你好
有啥资料吗
上传来学习学习哈

sleet1986 · 发表于 2012-3-28 10:28:27

密切关注动态

chishangpiao · 发表于 2012-3-28 11:42:50

学习了。
附：我现在做的项目也有这方面的东西，数据处理和通信早就搞好了，但是我使用max4238，在使用200M电阻这一档把一个微弱的电流信号放大到0.2~2.4V，由于有采集速度上和实时性要求，加了一个1k 1uf的RC滤波，输出还一直有几十mv波动的（1k 10uf会好一些，但影像速度），给我数据采集和造成很大影响，想在后面加一个有源滤波器，由于自己在这方面还是新手，现在还没有一个眉目，望高手指点一二。
如果可行，当然不是无偿的，我的积分也不高，莫元也就没有多少，看坛子里那么多DIY爱好者，我愿意拿我手上一些IC和公司的（公司的项目应该出点血

）送你玩。

李贝 · 发表于 2012-3-28 14:42:26

密切关注

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-3-28 14:50:44

chishangpiao 发表于 2012-3-28 11:42
学习了。
附：我现在做的项目也有这方面的东西，数据处理和通信早就搞好了，但是我使用max4238，在使用200M ...

应该是微弱的电压信号吧。
还有，4051上每个电阻上并个电容有什么作用？
电容的大小有什么讲究？

narcissus8912 · 发表于 2012-4-9 15:54:10

我来听课

jingwaner · 发表于 2012-4-9 16:01:05

好东西，进来听课

changjing · 发表于 2012-4-9 23:31:05

楼主介绍的确切的说是二阶巴特沃斯低通滤波器，其实还有椭圆滤波器、切比雪夫滤波器等滤波器，建议楼主做一个比较系统的介绍比较好，对了，忘了说，除了楼主介绍的LPF（低通）、HPF（高通）、BPF（带通）、BEF（带阻）、全通（APF）外还有一种梳状滤波器。

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-4-22 09:47:58

changjing 发表于 2012-4-9 23:31
楼主介绍的确切的说是二阶巴特沃斯低通滤波器，其实还有椭圆滤波器、切比雪夫滤波器等滤波器，建议楼主做一 ...

最近比较忙，
一直没有更新，
一定会继续写下去的。
changjing帮忙给这个帖子加点含金量啊，呵呵。

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-5-18 09:58:12

低通滤波器，
截止频率f=1/2πRC，
当信号频率低于这个截止频率时，信号得以通过；当信号频率高于这个截止频率时，信号输出将被大幅衰减。

高通滤波器，
截止频率f=1/2πRC，
当信号频率高于这个截止频率时，信号得以通过；当信号频率低于这个截止频率时，信号输出将被大幅衰减。

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-5-18 10:00:10

http://www.power-bbs.com/160/200907/22-260810.html
截止频率在线计算。

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-5-18 10:24:30

本帖最后由 zfzdhz_2012 于 2012-5-18 10:30 编辑

低通：

R=10K C=1UF 算出截止频率f0=15.9Hz

f=10hz v=5v

f=20hz v=5v

f=50hz v=5v

f=100hz v=5v

低通滤波，信号频率略大于截止频率，信号衰减的不是很明显，但远高于截止频率时，信号衰减的非常明显。

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-5-18 10:42:07

本帖最后由 zfzdhz_2012 于 2012-5-18 10:46 编辑

高通：
f0=15.9hz

f=1hz

f=20hz

f=100hz

gmyu · 发表于 2012-5-18 11:04:37

不知会不会讲到软件算法上

淋湿的鸡毛 · 发表于 2012-5-18 11:25:11

强帖留名

john_patson · 发表于 2012-5-18 12:00:44

其实网上有一款软件是专门用来设计滤波器的，名为filterlab，不管你想要什么类型的低通的，高通的，带通的，带阻的，切尔雪夫类型的，巴特沃斯等等了。只要你输入一些参数，它就会帮你画出来电路出来，然后你可以根据电路图来增加或删除你本人觉得需要或不需要的元器件。

shiningjohn · 发表于 2012-5-18 12:38:37

楼主能否介绍一下当前很多山寨开关电源的共模干扰抑制办法呢？共模干扰严重的时候会对电子系统的正常使用造成非常大的影响

lgy1025 · 发表于 2012-5-18 13:05:57

学习了。

周星星 · 发表于 2012-5-18 13:21:35

学习学习

chushichongyu · 发表于 2012-5-19 16:32:55

那个电路图前边是常见rc一阶惯性滤波器，后边输出加了个电压跟随器，消除电阻效应，提高输出效果

yiltoncentwr · 发表于 2012-5-20 10:22:39

加后级跟随的话会增加新的噪声污染

xiaoya1945 · 发表于 2012-5-20 14:51:33

本帖最后由 xiaoya1945 于 2012-5-20 14:58 编辑

zfzdhz_2012 发表于 2012-5-18 09:58
低通滤波器，
截止频率f=1/2πRC，
当信号频率低于这个截止频率时，信号得以通过；当信号频率高于这个截止 ...

你只要把电容当做是一个根据频率而变化阻值的一个电阻就全都清楚了，实质是输入不同频率的信号，该电容对该信号呈现的阻抗不同（Xc = 1/（ω×C）= 1/（2×π×f×C）），这个等效的阻抗和那个电阻构成分压网络，频率越高，电容的等效阻抗越小，在电容上分的的电压就越小，输出如果在电容两端就是低通，输出在电阻两端就成高通...

xinjihua · 发表于 2012-5-20 15:59:24

这个必须留名

zfzdhz_2012 · 发表于 2012-5-23 12:48:14

xiaoya1945 发表于 2012-5-20 14:51
你只要把电容当做是一个根据频率而变化阻值的一个电阻就全都清楚了，实质是输入不同频率的信号，该电容对 ...

高手，
解释很到位。

zwdxsky · 发表于 2013-7-2 14:42:40

markmarkmark
学习

zndz410 · 发表于 2013-7-2 16:08:09

强贴一定要留名.

i55x · 发表于 2013-7-2 16:19:34

早就懒得算这些乱七八糟的东西了，直接用TI免费的FilterPro。

wazihe · 发表于 2013-7-25 16:55:09

强贴一定要留名.

seeyou2013 · 发表于 2013-8-1 10:16:57

学习了，正好需要

矮油矮油 · 发表于 2013-8-9 16:52:19

看了此贴，收获了很多

jncgw1101 · 发表于 2013-8-14 13:55:29

prozmx · 发表于 2013-8-14 14:22:20

mark必须顶一下

魏道志 · 发表于 2013-8-14 14:38:09

顶！！！加油

czhaii · 发表于 2013-8-17 20:15:41

模拟电路

xckhmf · 发表于 2013-8-18 00:59:20

学习下！

qilong73 · 发表于 2014-1-13 21:19:49

学习下！

mmswza · 发表于 2014-1-14 22:40:40

排队学习

jhjkdz · 发表于 2014-1-16 16:29:52

学习。。。

z350126876 · 发表于 2014-1-16 17:33:56

111111111111111111111111

marshallemon · 发表于 2014-1-16 18:31:48

使用仿真中的bode图示仪是不是更好？

zyqcome · 发表于 2014-1-16 23:13:37

marshallemon 发表于 2014-1-16 18:31
使用仿真中的bode图示仪是不是更好？

确实更好，很直观的。没注意到有它。第一次用

marshallemon · 发表于 2014-1-16 23:19:01

zyqcome 发表于 2014-1-16 23:13
确实更好，很直观的。没注意到有它。第一次用

能否把你的仿真图上传一下我看看

zyqcome · 发表于 2014-1-16 23:26:00

i55x 发表于 2013-7-2 16:19
早就懒得算这些乱七八糟的东西了，直接用TI免费的FilterPro。

好东西啊

475627406 · 发表于 2014-1-16 23:26:52

zfzdhz_2012 发表于 2012-3-26 20:37
问题：ADC输入前为什么要加一个RC滤波？

抗混叠滤波

zyqcome · 发表于 2014-1-16 23:30:08

本帖最后由 zyqcome 于 2014-1-16 23:35 编辑

marshallemon 发表于 2014-1-16 23:19
能否把你的仿真图上传一下我看看

attach://166803.rar
简单的
软件版本是：Multisim 13.0

marshallemon · 发表于 2014-1-17 08:59:49

zyqcome 发表于 2014-1-16 23:30
attach://166803.rar
简单的
软件版本是：Multisim 13.0

我还用着12，13被和了吗？有下载链接吗？

zyqcome · 发表于 2014-1-17 09:06:39

marshallemon 发表于 2014-1-17 08:59
我还用着12，13被和了吗？有下载链接吗？

论坛的帖子：
http://www.amobbs.com/forum.php? ... light=Multisim%2B13

带破解

感觉更新了没什么变化

kobe1217241530 · 发表于 2014-1-17 11:02:03

楼主好样的

Rayne_Hwang · 发表于 2014-1-17 14:43:51

建议从传递函数开始讲滤波器，尤其是二阶的，lpf:

Rayne_Hwang · 发表于 2014-1-17 14:46:49

画一个二阶有源滤波的图，建立s域模型，虚短虚断虚地，自己解出滤波器的频响函数，用matlab作出幅频特性相频特性，自然理解了截止频率、品质因数等等各个参数的意义了。

M.Bing · 发表于 2014-2-28 17:04:10

不错，最近正在学习这个，很有收获

junrong · 发表于 2014-3-25 22:38:04

zfzdhz_2012 发表于 2012-3-26 20:37
问题：ADC输入前为什么要加一个RC滤波？

主要是抗混淆的，理论上滤波器的截止频率应该小于采样频率的一半

mk_avatar · 发表于 2014-3-26 14:45:34

硬！！！

navalguy2 · 发表于 2014-4-11 17:51:52

通用4阶有源滤波器模块经过精心设计，用户可以利用它设计出自己想要的不同种类的滤波器。该模块主要特点：
1、支持4种滤波器：低通、高通、带通、带阻。
2、每种滤波器采用sallen key型，可自由设计参数。
3、采用高速双运放芯片，默认配置成4阶低通滤波器，频点在80K-100K之间。
4、用户可以任意配置，使用滤波器设计软件更快得到设计结果。
5、接口说明，VS+、VS-、GND分别接正电源，负电源和地，SIG_IN为信号输入端，SIG_OUT为信
号输出端。
6、工作电压：典型 5V。

详情请见：http://item.taobao.com/item.htm?id=20937055714

电子小生 · 发表于 2014-4-11 19:57:34

mark

wyq200704 · 发表于 2014-5-16 14:09:34

滤波器不是模电基本的东西吗？难道楼上都没学过吗？

stevenniu500 · 发表于 2014-8-25 15:34:06

写的挺好，不过怎么没下文了呢。

211LIRUISHUO · 发表于 2014-8-26 11:20:07

多谢分享

彼岸花开@ · 发表于 2014-12-1 20:26:14

关注一下，一直不太懂。

zzzhpzhp · 发表于 2014-12-1 21:15:26

多谢楼主，我通信电子线路学得不怎么样，还得下功夫

xinxinyu2013 · 发表于 2014-12-2 12:55:25

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

学习下二阶低通滤波器

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阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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