么?并计算相应的电路参数Kp、f0与Q。
令R0断路,输出Uo1(s)?f1(s)Ui(s);令R1断路,输出Uo2(s)?f2(s)Uo(s)。因R0?R1, 故f1(s)?f2(s)?f(s),
Uo(s)?f1(s)Ui(s)?f2(s)Uo(s)?f(s)[Ui(s)?Uo(s)]
R5 R0 R1 C1 ui(t) R2 C2 R3 - ∞ + R4 - ∞ + uo(t)
+ N1 + N2 习题4-8图
电阻R0断开时,前级电路与图4-14c完全一样,是一个无限增益多路反馈型二阶带通滤波器,后级是一个反相放大器,增益为?R5/R4??0.3030。
sUoR5R1C2? R1?R2111UiR42s?(?)s?R3C1C2R1R2R3C1C2这时电路功能仍为带通滤波器
1R5R3C1f?Kp??0.7121,02πR4R1(C1?C2)R1?R2?129.8Hz
R1R2R3C1C2??2R1R2?0.522
R3(R1?R2)电阻R0接入时,最后可得到其传递函数
R5sUoR1R4C2? R5R1?R2111Ui2s?[(?)?]s?R3C1C2R1R4C2R1R2R3C1C2在选定参数情况下仍为带通滤波器,电路参数f0不变,Kp?2.474,??0.15。
4-9 设计一个品质因数不低于10的多级带通滤波器,如要求每一级电路的品质因数不超
过4,需要多少级级联才能满足设计要求? 由式(4-61)
Q2n?nQn
2?12?1?(Q2)Q2n,n?lg22?4.67
lg[1?(Q/Q2n)]取n=5,即可满足设计要求。级联后实际的品质因数为Q=10.37。
29
4-10 按图4-11a与图4-14 a设计两个二阶巴特沃斯低通滤波器,fc?1kHz,Kp?1,
其中无限增益多路反馈型电路按书中表4-2与表4-3设计,压控电压源电路则要求
C1参考表4-2选择,并要求C2?0.33C1。
由表4-2确定图4-14 a电路电容C1?0.01?F,相应的换标系数
K?100/(C1fc)?10,查表4-3得到r1?3.111k?,r2?4.072k?,r3?3.111k?,C2?0.2C1。然后可以得到电路实际参数,R1?31.11k?,R2?40.72k?,R3?31.11k?,C1?0.01?F,C2?0.002?F。最后选择元件公称值R1?30k?,R2?39k?,R3?30k?,C1?0.01?F,C2?0.002?F。
图4-11 a电路中电容选择可参考表4-2,取值为C1?0.01?F,C2?0.0033?F,
令R2/R1?x,对式(4-30)与(4-31)整理得到
??R2C2R1C21??0.33(x?)?2 R1C1R2C1x解之得到x1?0.2633,x2?3797,由式(4-30)可得R1?1/(2?0.33xC1fc)。如取.,则R1?53.99k?,R2?xR1?14.22k?;如取x2?3797,则.x?02633.R1?14.22k?,R2?xR1?53.99k?。最后选择元件公称值R1?56k?,R2?15k?或R1?15k?,R2?56k?。
4-11 一个二阶带通滤波器电路如图4-11 c所示,其中R1?56k?,R2?2.7k?,
R3?4.7k?,R0?20k?,R?3.3k?,C1?1?F,C2?0.1?F。求电路品质因数Q与通带中心频率f0。当外界条件使电容C2增大或减小1%时,Q与f0变为多少?当电阻R2增大或减小1%,或当电阻R2减小5%时Q与f0变为多少?
由式(4-36)与(4-37)可得到:
R1?R2?144.6Hz
R1R2R3C1C2?0R0111?????113.6r/s QR1C1R3C1R3C2RR2C1Q?