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音频滤波器设计 [复制链接]

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离线永远的FM
 
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12113
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2009-01-22
现在想设计个音频低通滤波器,截止频率3khz,在10khz时输出相对输入信号下降40db以上,电路由1~2个单元的运放和任意rc网络组成,请问能实现吗?刚刚试了下5阶的rc,10khz下降20db,感觉小了点。
离线BA5AG
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4257
只看该作者 1楼 发表于: 2009-01-22
要下降那么多,还是要scf才好
离线BA7EI
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7096
只看该作者 2楼 发表于: 2009-01-24
5阶lc低通滤波器,轻而易举
离线小比尔/5
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2582
只看该作者 3楼 发表于: 2009-01-24
4阶巴特沃斯就够了,不过对元件的要求还是比较高的

mfb型,4阶
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离线一异
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868
只看该作者 4楼 发表于: 2009-01-26
这个要求不算高,如果采用现代网络理论设计出来的滤波器(比如:巴特沃斯滤波器、且比雪夫滤波器)很容易做到。
只不过,如果要制作高阶滤波器,元件的精度要求比较高。
我的建议是:可以考虑开关电容滤波器。这是一种集成化的滤波器,你只需要给出一个合适的时钟信号就能得到满意的结果。

4楼的设计是可以用的,不过这个电路需要保证电阻、电容的精度才能得到满意的结果。
如果一定要用有源滤波器(就是由电阻、电容和运算放大器组成的滤波器),那么你还可以考虑采用每一个二阶节有三个运放双二次型电路,或者两个运放组成的对偶放大器滤波电路。这两种电路的共同优点是:你可以在电路中用两个电位器分别调整滤波器的转折频率和q值,这样你可以用普通精度的电阻电容得到满意的滤波器。
不过,如果采用普通精度的电阻、电容,虽然其绝对精度不重要,但一定要选择温度系数足够小的元件。否则当环境温度发生变化之后,电路的性能可能会变得不可接受。
离线小比尔/5
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2582
只看该作者 5楼 发表于: 2009-01-26
还好啦
这个mfb滤波器的元件还算好弄了,别的频率就更麻烦
越高阶越后面节的越麻烦
3k x2 = 6k ~= 5.9k 2%
13k /2 = 6.5k ~= 6.49k 1%
13k + 300r = 13.3k 1%
16k + 200r = 16.2k 1%
.0022uf , .033uf 都有
.0039uf = 3300pf + 560 = 3860pf
用贴片高精度的 <5%
离线BA5AG
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4257
只看该作者 6楼 发表于: 2009-01-26
6.49k是可以买到现成的
离线永远的FM
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12113
只看该作者 7楼 发表于: 2009-01-26
没想到这个帖子还有引来这么多高手前来指教!
我前段时间用pspice设计了个5阶的rc低通滤波器,电路如下。当时仿真出来的频幅曲线是比较理想的(虽然达不到40db,不过我觉得对于音频噪声滤波我觉得应该够了,学校有片max297没带回来太可惜了,手里又没有lm1894之类的集成降噪芯片)。然后我就按照这个电路在完万能版上搭焊一个,运放用的是ne5532。一开始通电就自激,还很严重,而且频率怎么弄都不变(好像和外面的rc回路无关)。后来把运放换成lm358,自激基本消除,不过根本没有任何滤波效果可言,且输入信号比输出信号小n倍。。。。。。如果加大输入信号那输出信号就严重失真。反正电路就是不工作啦。。。。。。。今天又奋斗一个下午修ft180a,还是没搞好。。。。希望大家牛年快乐
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离线小比尔/5
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2582
只看该作者 8楼 发表于: 2009-01-26
运放没有偏置,单电源下是不能正常工作的。
还有那个反馈节?我有点疑问。。。
离线永远的FM
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12113
只看该作者 9楼 发表于: 2009-01-26
[quote=小比尔/5]运放没有偏置,单电源下是不能正常工作的。
还有那个反馈节?我有点疑问。。。[/quote]

反馈的取点是实验决定的,在那个位置曲线最陡。。。。。。至于运放偏置,这是个大问题!!!!我一直没考虑到。
离线小比尔/5
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2582
只看该作者 10楼 发表于: 2009-01-27
[quote=永远的fm]反馈的取点是实验决定的,在那个位置曲线最陡。。。。。。至于运放偏置,这是个大问题!!!!我一直没考虑到。[/quote]

我决定装个pspice玩
原来一直玩ewb和ni multisim的,换个感觉看看 :)
离线一异
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868
只看该作者 11楼 发表于: 2009-01-27
[quote=永远的fm]反馈的取点是实验决定的,在那个位置曲线最陡。。。。。。至于运放偏置,这是个大问题!!!!我一直没考虑到。[/quote]

通过实验决定?用理论指导才是最省事儿的方法。
还有,那个电路真的是五阶滤波器吗?
只有一个运方是做不出真正的超过三阶的滤波器才对,因为告阶滤波器需要复数极点,一个运放只能产生以对复数极点。
当然,这个滤波器就近是几阶滤波器,需要把传输函数推导出来才能得到结论。
离线永远的FM
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12113
只看该作者 12楼 发表于: 2009-01-27
[quote=一异]通过实验决定?用理论指导才是最省事儿的方法。
还有,那个电路真的是五阶滤波器吗?
只有一个运方是做不出真正的超过三阶的滤波器才对,因为告阶滤波器需要复数极点,一个运放只能产生以对复数极点。
当然,这个滤波器就近是几阶滤波器,需要把传输函数推导出来才能得到结论。[/quote]

一异兄说的对。还是要靠理论指导实践。我的信号系统学的很垃圾,知道传递函数是啥东西不过不会算,现在这个节点位置是在软件上看仿真结果决定的。其实我也觉得用这样简单的rc网络堆砌实际上很难实现需要的性能,不过在当时头脑呆沌的情况下只能想到这办法了。。。。。。
离线一异
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868
只看该作者 13楼 发表于: 2009-01-27
[quote=永远的fm]一异兄说的对。还是要靠理论指导实践。我的信号系统学的很垃圾,知道传递函数是啥东西不过不会算,现在这个节点位置是在软件上看仿真结果决定的。其实我也觉得用这样简单的rc网络堆砌实际上很难实现需要的性能,不过在当时头脑呆沌的情况下只能想到这办法了。。。。。。[/quote]

买一本有源滤波器设计的书就好了,各种滤波器的数据都已经列成了表格,照猫画虎就可以了。
离线bg1iwk
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3636
只看该作者 14楼 发表于: 2009-01-27
diy滤波器。。。。。。。。。