基于Matlab的无失真模拟滤波器设计(1)
更新时间:2023-10-09 15:21:01 阅读量: 综合文库 文档下载
基于Matlab的无失真模拟滤波器设计
查看最近90天中添加的最新产品 台式仪器完美组合:轻松互连 智能调试 最新电子元器件资料免费下载 派睿电子TI有奖问答 - 送3D汽车鼠标 超低噪声 DC/DC微型模块 LTM4606/12 IR推出采用焊前金属的汽车级绝缘栅双极晶体管 符合人体工程学的平衡器 全球电子连接器生产商—samtec 最新断路器保护套 Tektronix全球示波器第一品牌 摘要:介绍用Matlab设计出一个由低通、带阻、相移滤波器构成的无失真模拟滤波器方法。分别给出各个滤波器的设计过程、仿真结果、实际电路图,并在最后给出了经过无失真滤波器后输出信号的眼图。眼图结果表明,无失真滤波器的幅频、相频特性良好。说明用Matlab设计模拟滤波器简单、方便、有效,是一个在滤波器设计方面很有力的工具。 0 引 言
模拟滤波器的设计一般包括两个方面:根据技术指标即滤波器的幅频特性确定滤波器的传递函数H(s);设计实际网络实现这一传递函数。设计滤波器H(s)的关键是找到逼近函数,目前已有多种逼近函数。然而,不论哪种逼近函数都需要进行非常繁琐的计算,还要根据计算结果进行查表。
Matlab语言是一种简单、高效的高级语言,是一种内容丰富、功能强大的分析工具,其应用范围几乎覆盖了所有的科学和工程计算领域。Matlab中提供了丰富的用于模拟滤波器设计的函数,通过编程可以很容易实现低通、高通、带通、带阻滤波器,并能画出滤波器的幅频、相频特性曲线,大大简化了模拟滤波器的设计。在此介绍了用Matlab设计实现一个无失真模拟滤波器,并给出了幅频、相频特性的仿真结果和信号通过无失真滤波器后的眼图。 1 基于Matlab的无失真滤波器设计
设计要求:一个频率为8 kHz数字基带信号经过数/模(D/A)转换后得到一个模拟信号,将该模拟信号输入无失真滤波器,要求在8 kHz频率处衰减为~6
dB;在16 kHz频率(截止频率)之后衰减达到一60 dB以上。这样做的目的是使该模拟信号经过无失真滤波器后,抑制谐波干扰,减小截止频率后波形的起伏。 无失真滤波器由三部分组成,依次为低通滤波器、带阻滤波器、相移电路。其中低通滤波器的作用是通过8 kHz以内的低频信号;带阻滤波器的作用是抑制16 kHz信号,它与前面低通滤波器级联后能使16 kHz之后信号的衰减达到一60 dB以上,有效地抑制各次谐波干扰,并减小16 kHz之后波形的起伏;相移电路的作用是补偿前面两级电路的相位偏移,使得整个无失真滤波器的相位特性成为一条直线。
1.1 低通滤波器设计
低通滤波器采用巴特沃斯型滤波器,因为它具有较平坦的幅频特性,相频特性线性较好,常作为滤波器的初级。在Matlab中,用[b,a]=butter(n,wn,‘s’)语句来实现巴特沃斯滤波器的设计。其中,[6,a]是滤波器传递函数多项式的系数;n为滤波器的阶数;wn为3 dB处的角频率;‘s’表示模拟滤波器的。 在该设计中,采用8阶巴特沃斯滤波器,一3 dB处的频率为8 kHz。主要
程序如下:
最终画出低通滤波器的幅频、相频特性如图1(a)所示。实际电路采用由Max291芯片来实现巴特沃斯滤波器,它相当于8阶巴特沃斯滤波器,如图1(b)所示。
1.2 带阻滤波器设计
带阻滤波器(又称陷波器)的作用是抑制某一频率信号而通过其他频率的信号。在Matlab中用[b,a]=butter(n,Wn,′stop′,′s′)语句来实现带阻滤波器,其中[b,a]是滤波器传递函数多项式的系数;n为滤波器的阶数;wn=[fl*2*pi fu*2*pi]分别为阻带低端一3 dB和高端一3 dB处的角频率;′s′表示模拟滤波器的。主要程序如下:
与求低通滤波器的幅频、相频特性类似,带阻滤波器的幅频、相频特性如图2(a)所示。在该设计中,实际电路采用的是VCVS型二阶带阻滤波器如图2(b)所示。电阻R1,R2,R3,电容C1的取值需要确定,它们的计算公式可以通过Matlab编程来得到,最终根据计算结果选择相应的标称值。
1.3 低通滤波器与带阻滤波器的级联
正在阅读:
全国大学生数学建模竞赛A题 - 刘玉岗09-10
描写小白兔的作文04-01
黄子韬《开学第一课》主题曲《第一课》歌词02-09
夏日荷塘作文550字07-12
第一章整式的运算单元测试题06-27
2019年中国铝锂电池壳市场分析报告-行业规模现状与发展前景预测 - 图文12-13
电工学2习题12-09
- 多层物业服务方案
- (审判实务)习惯法与少数民族地区民间纠纷解决问题(孙 潋)
- 人教版新课标六年级下册语文全册教案
- 词语打卡
- photoshop实习报告
- 钢结构设计原理综合测试2
- 2014年期末练习题
- 高中数学中的逆向思维解题方法探讨
- 名师原创 全国通用2014-2015学年高二寒假作业 政治(一)Word版
- 北航《建筑结构检测鉴定与加固》在线作业三
- XX县卫生监督所工程建设项目可行性研究报告
- 小学四年级观察作文经典评语
- 浅谈110KV变电站电气一次设计-程泉焱(1)
- 安全员考试题库
- 国家电网公司变电运维管理规定(试行)
- 义务教育课程标准稿征求意见提纲
- 教学秘书面试技巧
- 钢结构工程施工组织设计
- 水利工程概论论文
- 09届九年级数学第四次模拟试卷
- 滤波器
- 失真
- 基于
- 模拟
- Matlab
- 设计