可以连续改变截止频率的电压控制通用滤波器

2011-03-28 09:27:46来源: 互联网

电路的功能

通用滤波器是以简化波滤器设计为目的,使基本电路集成化,把低通(LPF)、高频(HPF)、带通(BPF)、带阻滤波器连接起来,便宜可自由选择传输频率特性。截止频率FO的控制方式,对于市场上出售的产品,有电阻调谐数字设定以及从外部用模拟电压进行控制等。很容易制作高性能的滤波器。

把多个基本单元连接起来,制成截止频率好的滤波器时,可把各个控制电压端子并联引出,用电阻规定各级相应的Q值。

电路工作原理

滤波器的基本电路块是OP放大器A1~4,它们都连成反相放大状态参变量滤波器,由反相加法电路和反相积分电路控制。关于截止频率FO的设定,以模拟乘法器为衰减器,控制积分输入电压。

乘法特性为X.Y/10,X、Y输入端最大输入电压为10V。若从Y输入10MV~10V的控制电压,本电路中可设定10HZ~1KHZ的截止频率。输入微弱电压时,若不高速失调电压,稳定工作范围就会缩小。VO=10V时,为最高频率根据FC=1/2πC1.RF,电容量取0.01UF,然后再确定RF的阻值。

Q值由R3确定,如果已经决定了Q值,则可用R3=Q.R2求出R3,例如,把本电路进行两级级联,构成24DB/OCT巴特沃次滤波器,因为Q1=0.541,Q2=1.306,所以第一级R3的阻值为5.41K,第二级的R3为13.6K。

元件的选择

对于电压控制滤波器来说,可变电阻的特性最为重要在本电路中使用了模拟乘法器,所以失调电压及漂移直接影响低频率的稳定度。AD532是内部微调过的IC,省略了比例因子X.Y输入失调调节电路等,但输出端的调零电路必须有。实用的频率可变范围是100倍左右,如要达到1000倍,须增加Y输入平衡。

状态变量电路各级的GB积如果不大于一般滤波电路,就很难进行高频工作,所以当变成数10KHZ以上的滤波器时,要把TL072改为宽带OP放大器,通常积分器会产生振荡,可用内部相位补偿元件或选择参数时,保证A=1不至发生振荡。

电阻可采用金属膜电阻,电容器选用温度系数小,允许误差在±2~±1%的产品,具体说可采用苯乙烯电容器。如选用0.01UF的电容,体积会加大。对于稳定度要求不高时,也可从普通聚酯薄膜电容中挑选。

调整

控制电压VC假定为10V,并把滤波器输入端接地,调整VR1和VR2,使各乘法器输出端的失调电压为零改变控制电压VO后若输出发生变化,乘法器的X.Y输入端就会失去平衡。截止频率的验证的很简单,可改变输入频率,然后读出BEF输出为零或最小时的频率数,便可进行检验。其他输入端截止频率的灵敏度因设定的Q值而异。

关键字:连续  改变  控制  通用

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0328/article_6207.html
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