模擬濾波器的應(yīng)用

模擬濾波器在測試系統(tǒng)或?qū)Ｓ脙x器儀表中是一種常用的變換裝置．例如：帶通濾波器用作頻譜分析儀中的選頻裝置;低通濾波器用作數(shù)字信號分析系統(tǒng)中的抗頻混濾波;高通濾波器被用于聲發(fā)射檢測儀中剔除低頻干擾噪聲;帶阻濾波器用作電渦流測振儀中的陷波器,等等　

用于頻譜分析裝置中的帶通濾波器,可根據(jù)中心頻率與帶寬之問的數(shù)值關(guān)系,分為兩種：

一種是帶寬B不隨中心頻率人而變化,稱為恒帶寬帶通濾波器,如右圖（a）所示,其中心頻率處在任何頻段上時,帶寬都相同;

另一種是帶寬B與中心頻率人的比值是不變的,稱為恒帶寬比帶通濾波器,如右圖（b）所示,其中心頻率越高,帶寬也越寬．

（a）

（b）

一般情況下,為使濾波器在任意頻段都有良好的頻率分辨力,可采用恒帶寬帶通濾波器（如收音機(jī)的選頻）．所選帶寬越窄,則頻率分辨力越高,但這時為覆蓋所要檢測的整個頻率范調(diào),所需要的濾波器數(shù)量就很大．因此,在很多時候,恒帶寬帶通濾波器不一定做成固定中心頻率的,而是利用一個參考信號,使濾波器中心頻率跟隨參考信號的頻率而變化．在做信號頻譜分析的過程中,參考信號是由可作頻率掃描的信號發(fā)生器供給的．這種可變中心頻率的恒帶寬帶通濾波器被用于相關(guān)濾波和掃描跟蹤濾波中．

恒帶寬比帶通濾波器被用于倍頻程頻譜分析儀中,這是一種具有不同中心頻率的濾波器組,為使各個帶通濾波器組合起來后能覆蓋整個要分析的信號頻率范圍,其中心頻率與帶寬是按一定規(guī)律配置的。

假若任一個帶通濾波器的下截止頻率為f_c1,上截止頻率為f_c2,令f_c1與f_c2之間的關(guān)系為

f_c1=2ⁿf_c1

式中n值稱為倍頻程數(shù),若n=1,稱為倍頻在濾波器;n=1／3,則稱為1／3倍頻程濾波器．濾波器的中心頻率f0取為幾何平均值,即：

根據(jù)上述兩式,可以得