專利名稱：高性能帶零點有源濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型是常用濾波裝置的一個部件，屬于有源濾波器技術領域。
現有的常用濾波裝置中，通常都需要有一個帶零點的雙二階有源濾波器作為部件。對于現有技術中常用的帶零點的雙二階有源濾波器，當其工作頻率相對于運算放大器增益帶寬乘積較高。同時Q值也高(這時為保證動態范圍和穩定，零點與極點很接近)時，傳遞零點容易消失，成為幅頻特性中不深的谷點。
本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種能恢復傳遞零點的高性能帶零點有源濾波器。
本實用新型是對現有一種常用帶零點的雙二階有源濾波器的改進，它由兩個運算放大器和電阻、電容組成，其特點是在一個運算放大器的同相輸入端(“＋”端)與接地點之間接有零點恢復裝置。為了避免產生高頻自激，可在兩個運算放大器的輸出端與反相輸入端(“－”端)之間接有消除自激裝置。零點恢復裝置由一個電阻器構成，消除自激裝置由兩個容量精確相等的小電容器構成。
本實用新型與現有技術相比，具有傳遞零點較為理想，精度較高等優點。由于增加了一個電阻，可使濾波器工作在比現有技術高一個數量級的頻率上，并且具有理想的傳遞零點；零點的恢復使濾波器的阻帶特性與設計值十分接近；按后面給出的方法，準確調整極點，可使其通帶特性精確實現設計值；由于電路本身的平衡關系(R2＝R3)，增加消除高頻自激電容并不影響濾波器的性能和運算放大器的增益帶寬積。


圖1為本實用新型的結構方框示意圖；其中，(1)為兩個運算放大器和電阻、電容構成的常用雙二階濾波器，(2)為零點恢復裝置，(3)為防自激裝置。圖2為帶零點的雙二階低通有源濾波器電路原理圖；圖3為帶零點的雙二階高通有源濾波器電路原理圖。圖中虛線部分的元器件為本實用新型所特有的部件。
本實用新型可按附圖所示的方案實現。一個高性能帶零點低通有源濾波器如圖2所示，選取高輸入阻抗(最好為場效應管輸入)低輸出阻抗的寬頻帶運算放大器IC1和IC2，例如選用LM353雙運算放大器，選取電阻R2、R3、R4、R5、R7和電容C1、C6，接成一個帶零點的雙二階低通濾波器，為恢復傳遞零點，在IC1的同相輸入端與地之間接一個阻值大于100R7的電阻R0，為了確定R0的阻值，可以先用一個大于500R7的電位器代替R0，改變阻值大小，當零點衰耗極大時的阻值即定為R0的阻值。在IC1和IC2的輸出端與反相輸入端之間各接一個容量精確相等的電容C＊，C＊一般可取5PF～10PF，若有自激，則加大電容量。到自激消除時，再按此時的電容值增加50％來確定C＊的電容量。傳遞極點頻率可按以下方法調整先不接上R5，測部件的頻率響應，在極點頻率附近的幾HZ范圍內，輸出會突然變大，變化非常陡，其中心點即為極點，調整R4的阻值可以改變極點頻率。同理，可按圖2所示的方案制作高性能帶零點高通濾波器，IC1′和IC2′選取LM353雙運算放大器，選取電阻R1、R2′、R3′、R6、R0′和電容C4、C7，聯接成一個帶零點的雙二階高通濾波器，再接上一個阻值為大于100R′2的電阻R′5和兩個容量精確相等的電容C＊′，R′5和C＊′的大小及極點頻率的調整按上述相同的方法。E1為輸入信號，E0為輸出信號。圖2和圖3中虛線所示的部分為零點恢復裝置和防自激裝置。
權利要求1.一種高性能帶零點有源濾波器，由兩個運算放大器、電阻和電容組成，其特征在于在一個運算放大器的同相輸入端(“＋”端)與地之間接有零點恢復裝置，在兩個運算放大器的輸出端與反相輸入端(“－”端)之間接有消除自激裝置。
2.根據權利要求1所述的高性能帶零點有源濾波器，其特征在于零點恢復裝置由一個電阻器構成，消除自激裝置由兩個容量精確相等的小電容器構成。
專利摘要高性能帶零點有源濾波器是對一種兩運算放大器組成的雙二階有源濾波器的改進，它在原濾波器上增加了一個零點恢復裝置和一個消除自激裝置，它具有較理想的傳遞零點，可工作在更高的頻率上。新的消除自激裝置，不影響濾波器性能和運算放大器的增益帶寬積。這兩個增加的裝置非常簡單。零點恢復裝置僅是一個電阻。消除自激裝置僅是一對相等的小電容。
文檔編號H03H11/04GK2113571SQ9123071
公開日1992年8月19日 申請日期1991年12月19日 優先權日1991年12月19日
發明者吳廼陵 申請人:東南大學