基于Matlab的無失真模擬濾波器設(shè)計(jì)
最終畫出低通濾波器的幅頻、相頻特性如圖1(a)所示。實(shí)際電路采用由Max291芯片來實(shí)現(xiàn)巴特沃斯濾波器,它相當(dāng)于8階巴特沃斯濾波器,如圖1(b)所示。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/192047.htm
1.2 帶阻濾波器設(shè)計(jì)
帶阻濾波器(又稱陷波器)的作用是抑制某一頻率信號(hào)而通過其他頻率的信號(hào)。在Matlab中用[b,a]=butter(n,Wn,′stop′,′s′)語句來實(shí)現(xiàn)帶阻濾波器,其中[b,a]是濾波器傳遞函數(shù)多項(xiàng)式的系數(shù);n為濾波器的階數(shù);wn=[fl*2*pi fu*2*pi]分別為阻帶低端一3 dB和高端一3 dB處的角頻率;′s′表示模擬濾波器的。主要程序如下:
與求低通濾波器的幅頻、相頻特性類似,帶阻濾波器的幅頻、相頻特性如圖2(a)所示。在該設(shè)計(jì)中,實(shí)際電路采用的是VCVS型二階帶阻濾波器如圖2(b)所示。電阻R1,R2,R3,電容C1的取值需要確定,它們的計(jì)算公式可以通過Matlab編程來得到,最終根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇相應(yīng)的標(biāo)稱值。
1.3 低通濾波器與帶阻濾波器的級(jí)聯(lián)
將前面設(shè)計(jì)的低通與帶阻濾波器進(jìn)行級(jí)聯(lián),使得級(jí)聯(lián)以后電路的幅頻特性能滿足設(shè)計(jì)要求,即在8 kHz頻率處的衰減為一6 dB;16 kHz頻率(截止頻率)之后的衰減達(dá)到一60 dB以上。若不能達(dá)到要求,則根據(jù)仿真結(jié)果,不斷修改帶阻濾波器中的Q值,直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。在Matlab中,通過conv函數(shù)來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電路的級(jí)聯(lián)。主要程序如下:
%b3、a3為低通和帶阻濾波器級(jí)聯(lián)后傳遞函數(shù)多項(xiàng)式系數(shù)與求低通濾波器的幅頻、相頻特性類似,級(jí)聯(lián)電路的幅頻、相頻特性如圖3所示??梢?,當(dāng)Q取O.7時(shí),幅頻特性滿足設(shè)計(jì)要求,但相頻特性在8 000一Hz以內(nèi)不是一根直線,為了使輸出信號(hào)不至于失真,必須加上一級(jí)相移濾波器,使總的相移特性成為一條直線。
評(píng)論