经典 无源低通滤波器的设计
团队：梦知队 团结奋进，求知创新，追求卓越，放飞梦想 队员： 日期：2010.12.10 目录 第一章一阶无源RC低通滤波电路的构建 (3) 1.1 理论分析 (3) 1.2 电路组成 (4) 1.3 一阶无源RC低通滤波电路性能测试 (5) 1.3.1 正弦信号源仿真与实测 (5) 1.3.2 三角信号源仿真与实测 (10) 1.3.3 方波信号源仿真与实测 (15) 第二章二阶无源LC低通滤波电路的构建 (21) 2.1理论分析 (21) 2.2 电路组成 (22) 2.3 二阶无源LC带通滤波电路性能测试 (23) 2.3.1 正弦信号源仿真与实测 (23) 2.3.2 三角信号源仿真与实测 (28)
2.3.3 方波信号源仿真与实测 (33) 第三章结论与误差分析 (39) 3.1 结论 (39) 3.2 误差分析 (40) 第一章一阶无源RC低通滤波电路的构建1.1理论分析 滤波器是频率选择电路，只允许输入信号中的某些频率成分通过，而阻止其他频率成分到达输出端。也就是所有的频率成分中，只是选中的部分经过滤波器到达输出端。 低通滤波器是允许输入信号中较低频率的分量通过而阻止较高频率的分量。 图1 RC低通滤波器基本原理图 当输入是直流时，输出电压等于输入电压，因为Xc无限大。当输入
频率增加时，Xc减小，也导致Vout逐渐减小，直到Xc=R。此时的频率为滤波器的特征频率fc。 解出，得： 在任何频率下，应用分压公式可得输出电压大小为： 因为在＝时，Xc=R，特征频率下的输出电压用分压公式可以表述为： 这些计算说明当Xc=R时，输出为输入的70.7%。按照定义，此时的频率称为特征频率。 1.2电路组成
摘要 软件雷达是现代雷达的重要发展方向。其中数字化中频接收系统是关键技术之一。本论文以某雷达数字化接收系统为背景，主要研究其中的关键技术——多相滤波器的原理及设计与仿真。为了更好的理解，本文同时对数字滤波器作了简单的介绍，包括滤波器的定义、分类与实现方式。对无线电中的两个最基础的概念内插与抽取也做了介绍。对多相滤波器的原理进行了详细的说明，从公式推导上进行了理论实现的方法与可能。讨论了多相滤波如何实现信道化。最后介绍了数字滤波器的设计步骤并实现了多相滤波器的MATLAB仿真。 关键词：多相滤波器、软件无线电、数字滤波器。 Abstract Software radar is an important developing direction of modern radar. Which digital intermediate frequency receiving system is the key technical one. This paper taking a radar system for background, digital receiving main research key technology - multiphase the principle of filter and design and simulation. In order to better understanding of digital filter, the paper also makes brief introduction, including the definition, classification and filter implementation. The two most basic to radio the concept interpolation and extract presented also. The principle of multiphase filter for a detailed instructions from the formula, the method to realize the theory with possible. Discusses how to realize the multiphase filtering channelized. At last, the paper introduces the design procedures of the digital filter and realize the multiphase filter MATLAB simulation. Keywords: multiphase filter, software radio, digital filters
东北大学 研究生考试试卷 考试科目： 课程编号： 阅卷人: 考试日期： 姓名：xl 学号： 注意事项 1.考前研究生将上述项目填写清楚. 2.字迹要清楚,保持卷面清洁. 3.交卷时请将本试卷和题签一起上交. 4.课程考试后二周内授课教师完成评卷工作,公共课成绩单与试卷交研究生院培养办公室, 专业课成绩单与试卷交各学院,各学院把成绩单交研究生院培养办公室. 东北大学研究生院培养办公室
数字滤波器设计 技术指标： 通带最大衰减： =3dB ， 通带边界频率： ＝100Hz 阻带最小衰减： ＝20dB 阻带边界频率： ＝200Hz 采样频率：Fs=200Hz 目标： 1、根据性能指标设计一个巴特沃斯低通模拟滤波器。 2、通过双线性变换将该模拟滤波器转变为数字滤波器。 原理： 一、模拟滤波器设计 每一个滤波器的频率范围将直接取决于应用目的，因此必然是千差万别。为了使设计规范化，需要将滤波器的频率参数作归一化处理。设所给的实际频 率为Ω（或f ），归一化后的频率为λ，对低通模拟滤波器令λ＝p ΩΩ/，则1 =p λ， p s s ΩΩ=/λ。令归一化复数变量为p ，λj p =，则p p s j j p Ω=ΩΩ==//λ。所以巴 特沃思模拟低通滤波器的设计可按以下三个步骤来进行。 (1)将实际频率Ω规一化 (2)求Ωc 和N 11010/2-=P C α s p s N λααlg 1 10 110lg 10 /10/--= 这样Ωc 和N 可求。 p x fp s x s f
根据滤波器设计要求＝3dB ，则C ＝1，这样巴特沃思滤波器的设计就只剩一个参数N ，这时 N p N j G 222 )/(11 11)(ΩΩ+= += λλ (3)确定)(s G 因为λj p =，根据上面公式有 N N N p j p p G p G 22)1(11 )/(11)()(-+= += - 由 0)1(12=-+N N p 解得 )221 2exp(πN N k j p k -+=，k ＝1，2， (2) 这样可得 1 )21 2cos(21 ) )((1 )(21+-+-= --= -+πN N k p p p p p p p G k N k k 求得)(p G 后，用p s Ω/代替变量p ，即得实际需要得)(s G 。 二、双线性变换法 双线性变换法是将s 平面压缩变换到某一中介1s 平面的一条横带里，再通过标准变换关系)*1exp(T s z =将此带变换到整个z 平面上去，这样就使s 平面与z 平面之间建立一一对应的单值关系，消除了多值变换性。 为了将s 平面的Ωj 轴压缩到1s 平面的1Ωj 轴上的pi -到pi 一段上，可以通过以下的正切变换来实现： )21 tan(21T T Ω= Ω 这样当1Ω由T pi -经0变化到T pi 时，Ω由∞-经过0变化到∞+，也映射到了整个Ωj 轴。将这个关系延拓到整个s 平面和1s 平面，则可以得到
上海民恩电气有限公司 变频专用输出正弦波滤波器技术规格书 ◆产品及应用 ●将变频器输出的PWM 波抓换为正弦 波 ●降低电机的涡流损耗以及电机噪声 ●减少输出电缆上和电机中的脉冲电 流，延长电机寿命 ●可在变频器与电机间使用更长的电 缆联线 ●减小对外的辐射，在一定场合可以 使用非屏蔽电缆，降低了对现场布线 的要求 ME966系列◆技术参数 下列参数为常规产品的参数，括号内的数据为可以按要求达到的参数，但需要在订购前说明。（如需订购请联系上海民恩电气有限公司销售人员） 额定电压440VAC（690V；1140V） 额定电流5A~1000A 试验电压 线-线 3000VDC 60秒基波频率0-50Hz（~400Hz)线-地3000VDC 60秒载波频率3KHz-6KHz （2~16KHz） 绝缘等级H 海拨高度＜1000米 工作温度-25℃~+85℃环境等级 IP00MODEL ：ME966-15 一．常规技术参数（General Specifications ）： 1.额定电压（Rated Voltage ）：3∮380/440V AC 2.额定电流（Rated Current ）： 15A@50℃
3.匹配功率（Inverter Power）： 5.5KW 4.基波频率（Motor frequency）：50Hz 5.载波频率（Switching frequency）：5KHz 6.温升（Temperature Rise）：ΔT<80K *测试依据（Measuring method）：VDE0565-3-2.3.3and-4.5 7.防护等级（Protection grade）：IP00 8.绝缘等级（Class of insulation）：F级 9.最大电缆长度（Maximum cable length）：1500m 10.额定电感量（Rated L）： 3.1mH 11.电压谐波失真（Votage harmonic disrortion）：～5% 12..绝缘电阻(Insulation Resistance)：DC1KV/10MΩ 二．抗电强度（Climatic Category）： 铁芯—绕组AC2.5KV/5mA/60s 三．耐压测试（Withstand Voltage）： L---G AC3000V for60S L---L AC3000V for60S 四．过载（Overload）： 2times1.5times1minutes30s current current 五.单台重量（Weight）： 13kg(±20%) ◆应用示意图 ◆效果示意图
课程设计(论文)说明书 题目：有源低通滤波器 院（系）：信息与通信学院 专业：通信工程 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 2010年 12 月 19 日
摘要 低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。根据指标，本次设计选用二阶有源低通滤波器。 关键词：低通滤波器；集成运放UA741；RC网络 Abstract Low-pass filter is a component which can only pass the low frequency signal and attenuation or inhibit the high frequency signal . Ideal frequency response of the filter circuit in the pass band should have a certain amplitude and linear phase shift, and amplitude of the resistance band to be zero. Active filter is composed of the RC network and the amplifier, it actually has a specific frequency response of the amplifier. Higher the order of the filter, the rate of amplitude-frequency characteristic decay faster, but more the number of RC network section, the more complicated calculation of device parameters, circuit debugging more difficult. According to indicators ，second-order active low-pass filter is used in this design . Key words：Low-pass filter；Integrated operational amplifier UA741；RC network,
目录 题目 (1) 内容摘要 (1) 设计任务 (1) 设计要求 (1) 方案论证 (2) 电路仿真验证 (5) 实物焊接 (8) 总结 (10) 参考文献 (11) 附录：元件清单 (11)
题目：多功能滤波器设计仿真与实现 内容摘要 为更好的运用所学的知识，加深对电子电路的掌握，达到创新的目的。通过实践制作一个多功能滤波器，学会合理的利用集成电子器件制作电路基于模拟电路的课程设计与制作。本次设计制作一个多功能有源滤波器，使用四个运算放电器，分别实现低通，带通，带阻，高通滤波电路，实现多功能滤波电路的设计。 设计任务 根据要求，完成具有高通、低通、带通、陷波功能的滤波器电路的仿真设计、装配与调试。 设计要求 ①截止频率可调； ②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。 ③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理 并仿真实现系统功能。 ④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
方案论证 电路原理图如图。 图一 基本电路分析 由上图所示的电路原理图可得以下各式。 U R R U R R U R R R R R R i 03 3 21 2023 1 2 5 4 5 01 )||1(U --+ += U U SRC 01021 - = U U S R C 02031 - = ???? ??+-=U R R U R R U 026 8037804 由以上各式可以得到A,B,C,D 四个输出端口的电压增益分别为：A 01，A 02，A 03，A 04。 以下各式为电压增益的复频域表示。
电子科技大学信息与软件工程学院学院标准实验报告 （实验）课程名称数字信号处理 电子科技大学教务处制表
电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名： 学 号： 指导教师： 实验地点： 实验时间：14-18 一、实验室名称：计算机学院机房 二、实验项目名称：fir 低通滤波器的设计 三、实验学时： 四、实验原理： 1. FIR 滤波器 FIR 滤波器是指在有限范围内系统的单位脉冲响应h[k]仅有非零值的滤波器。M 阶FIR 滤波器的系统函数H(z)为 ()[]M k k H z h k z -==∑ 其中H(z)是k z -的M 阶多项式，在有限的z 平面内H(z)有M 个零点，在z 平面原点z=0有M 个极点. FIR 滤波器的频率响应 ()j H e Ω 为 0 ()[]M j jk k H e h k e Ω -Ω ==∑ 它的另外一种表示方法为 () ()()j j j H e H e e φΩΩΩ=
其中 () j H e Ω和()φΩ分别为系统的幅度响应和相位响应。 若系统的相位响应()φΩ满足下面的条件 ()φαΩ=-Ω 即系统的群延迟是一个与Ω没有关系的常数α，称为系统H(z)具有严格线性相位。由于严格线性相位条件在数学层面上处理起来较为困难，因此在FIR 滤波器设计中一般使用广义线性相位。 如果一个离散系统的频率响应 ()j H e Ω 可以表示为 ()()()j j H e A e αβΩ-Ω+=Ω 其中α和β是与Ω无关联的常数，()A Ω是可正可负的实函数，则称系统是广义线性相位的。 如果M 阶FIR 滤波器的单位脉冲响应h[k]是实数，则可以证明系统是线性相位的充要条件为 [][]h k h M k =±- 当h[k]满足h[k]=h[M-k],称h[k]偶对称。当h[k]满足h[k]=-h[M-k],称h[k]奇对称。按阶数h[k]又可分为M 奇数和M 偶数，所以线性相位的FIR 滤波器可以有四种类型。 2. 窗函数法设计FIR 滤波器 窗函数设计法又称为傅里叶级数法。这种方法首先给出()j d H e Ω， ()j d H e Ω 表示要逼近的理想滤波器的频率响应，则由IDTFT 可得出滤波器的单位脉冲响应为 1 []()2j jk d d h k H e e d π π π ΩΩ-= Ω ? 由于是理想滤波器，故 []d h k 是无限长序列。但是我们所要设计的FIR 滤波 器，其h[k]是有限长的。为了能用FIR 滤波器近似理想滤波器，需将理想滤波器的无线长单位脉冲响应 []d h k 分别从左右进行截断。 当截断后的单位脉冲响应 []d h k 不是因果系统的时候，可将其右移从而获得因果的FIR 滤波器。
四种∏型RC滤波电路 数字电源模拟电源 阻抗公式：Z=R+i(ωL-1/ωC) ω=2пf R---电阻ωL----感抗 1/ωC-----容抗 1．典型∏型RC滤波电路 图7-27所示是典型的∏型RC滤波电路。电路中的C1、C2是两只滤波电容，R1是滤波电阻，C1、R1和C2构成一节∏型RC滤波电路。由于这种滤波电路的形式如同字母∏且采用了电阻、电容，所以称为∏型RC滤波电路。ADP3211AMNG(集成电路IC)从电路中可以看出，∏型RC滤波电路接在整流电路的输出端。 这一电路的滤波原理是：从整流电路输出的电压首先经过C1的滤波，将大部分的交流成分滤除，见图中的交流电流示意图。 经过C1滤波后的电压，再加到由R1和C2构成的滤波电路中，电容C2进一步对交流成分进行滤波，有少量的交流电流通过C2到达地线，见图中的电流所示。
这一滤波电路中共有两个直流电压输出端，分别输出U01、U02两个直流电压。其中，U01只经过电容C1滤波；U02则经过了C1、R1和C2电路的滤波，所以滤波效果更好，直流输出电压U02中的交流成分更小。 上述两个直流输出电压的大小是不同的，U01电压最高，一般这一电压直接加到功率放大器电路，或加到需要直流工作电压最高、工作电流最大的电路中，这是因为这一路直流输出电压没有经过滤波电阻，能够输出最大的直流电压和直流电流；直流输出电压U02稍低，这是因为电阻R1对直流电压存在电压降，同时由于滤波电阻R1的存在，这一滤波电路输出的直流电流大小也受到了一定的限制。
2．多节∏型RC滤波电路 关于实用的滤波电路中通常都是多节的，即有几节∏型RC滤波电路组成，各节∏型RC滤波电路之间可以是串联连接，也可以是并联连接。多节∏型RC滤波电路也是由滤波电容和滤波电阻构成。 图7-29所示是多节∏型RC滤波电路。电路中，C1、C2、C3是三只滤波电容，其中C1是第一节的滤波电容，C3是最后一节的滤波电容。R1和R2是滤波电阻。 这一滤波电路的工作原理与上面的∏型RC滤波电路基本相同，这里再说明下列几点。 3．多节∏型RC滤波串、并联电路
滤波器的不同应用介绍 滤波器的简要介绍 滤波器，是对波进行过滤的器件。滤波，本质上是从被噪声畸变和 污染了的信号中提取原始信号所携带的信息的过程。该过程通过各 类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物 理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间‘是连续取值的 ，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号。 滤波器的介绍 ●随着计算机技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定 理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，有时，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。简要的说，滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。 滤波器的主要分类 ●滤波器主要分为有源滤波器和无源滤波器。主要作用是让有用信号尽可能无衰减的通 过，对无用信号尽可能大的反射。滤波器一般有两个端口，一个输入信号、一个输出信号，利用这个特性可以选通通过滤波器的一个方波群或复合噪波，而得到一个特定频率的正弦波。滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制，它实质上是一个选频电路。滤波器中，把信号能够通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；滤波器是由电感器和电容器构成的网路，可使混合的交直流电流分开。电源整流器中，即借助此网路滤净脉动直流中的涟波，而获得比较纯净的直流输出。
现代电子学实验报告设计课题：LC滤波器设计 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 设计时间：
LC滤波器的设计 一、实验目的 设计和制作LC滤波器 二、实验设备 TDS2000B数字存储示波器 SP3060型数字合成扫频仪 MT 4080 handheld METER 三、实验内容 （一）ADS仿真 1、定k型LPF（例2.6） 设计截止频率为50MHz,且特征阻抗为50Ω的5阶π形定k型LPF。 步骤： 1）归一化LPF的设计数据对截止频率进行变换，待设计滤波器的截止频率与基准滤波器的截止频率的比值M为： M=待设计滤波器截止频率/基准滤波器的截止频率=50MHz/（1/2π）Hz ≈3.1415927×10^6 2）用这个M值去除基准滤波器的所有电感和电容的值，得到的特征阻抗仍为归一化特征阻抗1Ω，而截止频率从归一化截止频率1/(2π)Hz 变成了50Hz的滤波器的各元件参数。 3）接着把特征阻抗从1Ω换成50Ω。为此要求出待设计滤波器特征阻抗与基准滤波器特征阻抗的比值K。 K=待设计滤波器特征阻抗/基准滤波器特征阻抗=50Ω/1Ω 4）将中间结果滤波器的所有电感值各乘以K，将中间结果滤波器的所有电容值各除以K，即得实验设计结果。 电路图： 衰减和延时：
3、巴特沃斯型LPF（例3.7） 试设计并制作截止频率为1.3GHz且特征阻抗为50Ω的5阶T形巴特沃斯型LPF。 步骤： 以这个归一化LPF为基准滤波器，将截止频率从1/（2π）变换成190MHz，将特征阻抗从1Ω换成50Ω即可得到所要设计的滤波器。 M=待设计滤波器的截止频率/基准滤波器的截止频率=1.3GHz/1/（2π） ≈8.168×10^9 K=待设计滤波器的特征阻抗/基准滤波器的特征阻抗=50Ω/1Ω=50 电路图： 衰减特性和反射损耗：
低通滤波器的设计 模拟滤波器在各种预处理电路中几乎是必不可少的，已成为生物医学仪器中的基本单元电路。有源滤波器实质上是有源选频电路，它的功能是允许指定频段的信号通过，而将其余频段上的信号加以抑制或使其急剧衰减。各种生物信号的低噪声放大，都是首先严格限定在所包含的频谱范围之内。 最常用的全极点滤波器有巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。就靠近ω=0处的幅频特性而言，巴特沃斯滤波器比切比雪夫滤波器平直，即在频率的低端巴特沃斯滤波器幅频特性更接近理想情况。但在接近截止频率和在阻带内，巴特沃斯滤波器则较切比雪夫滤波器差得多。本设计中要保证低频信号不被衰减，而对高频要求不高，因此选择了巴特沃斯滤波器。巴特沃思滤波电路(又叫最平幅度滤波电路)是最简单也是最常用的滤波电路，这种滤波电路对幅频响应的要求是：在小于截止频率ωc。的范围内，具有最平幅度响应，而在ω>ωc。后，幅频响应迅速下降。 因为本设计中要保证低频信号不被衰减，而对高频要求不高，所以选择 二阶滤波器即可。本系统采用二阶Butterworth低通滤波器，截止频率f H=100HZ，其电路原理图如1： 图1 低通滤波器图 根据matlab软件算得该设计适合二阶低通滤波器，FSF=628选Z=10000，则
Z R R FSF Z ?=?=的归一值的归一值 C C 3.2脉象信号的的前置放大 由于人体信号的频率和幅度都比较低，很容易受到空间电磁波以及人体其它生理信号的干扰，因此在对其进行变换、分析、存储、记录之前，应该进行一些预处理，以保证测量结果的准确性。因此需要对信号进行放大，“放大”在信号预处理中是第一位的。根据所测参数和所用传感器的不同，放大电路也不同。用于测量生物电位的放大器称为生物电放大器，生物电放大器比一般放大器有更严格的要求。 在本研究中放在传感器后面的电路就是前置放大电路，由于从传感器取得的信号很微弱，且混杂了一些其他的干扰信号。因此前置放大电路的主要功能是，滤除一些共模干扰信号，同时进行一定的放大。该电路由4部分构成：并联型双运放仪器放大器，阻容耦合电路，由集成仪用放大器构成的后继放大器和共模信号取样电路。并联型双运放仪器放大器的优点是不需要精密的匹配电阻，理论上它的共模抑制比为无穷大，且与其外围电阻的匹配程度无关。集成仪用放大器将由并联型双运放仪器放大器输出的双端差动信号转变为单端输出信号，并采用阻容耦合电路隔离直流信号，可以使集成仪用放大器取得较高的差模增益，从而得到很高的共模抑制比。共模取样驱动电路由两个等值电阻和一只由运放构成的跟随器构成，能够使共模信号不经阻容耦合电路的分压直接加在集成放大器的输入端，避免了由于阻容耦合电路的不匹配而降低电路整体的共模抑制比。此电路中也采用了右腿驱动电路来抑制位移电流的影响。前置放大电路参数选择：此部分总的增益取为1000，其中并联型双运放仪器放大器的增益为5,集成仪用放大器的增益为200。具体设计电路如图2所示
在变频器的输入侧可加以下选件： 1）Input Reactor进线电抗器，输入电抗器可以抑制谐波电流，提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击，削弱电源电压不平衡的影响，一般情况下，都必须加进线电抗器。 2）输入EMC滤波器，EMC滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。EMC滤波器有两种，A级和B级滤波器。EMC A级滤波器用在第二类场合即工业场合，满足EN50011A级标准。EMC B级滤波器多用于第一类场合即民用、轻工业场合，满足EN50011 B级标准。 在变频器输出侧共有以下几种选件： 1）Output reactor 输出电抗器，当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ时采用。另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ时采用。变频器输出端增加输出电抗器的作用是为了增加变频器到电动机的导线距离，输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。同时为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。 2）Output dv/dt filter 输出dv/dt电抗器，输出dv/dt电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。
3）Sinusolidal filters正弦波滤波器，它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。
% author：张宗卫 % description：多相抽取滤波器设计仿真 % date：2020.2.2 %使用带通采样定律对射频信号直接采样，fs=6.2M,载波9.8M，经过采样后频谱搬移至2.6m， %针对目前比较流行的204B接口，数据随路时钟clk=fs/4,一个时钟周期传输四个采样点，特别适合%多相抽取滤波器设计，该仿真使用此滤波器结构设计了带通滤波器实现载波9.8M和9.79M信号的 %分离，适合用于信道化滤波器设计。 clc clear all load('Bpf2600Coe.mat')%导入滤波器参数，该滤波器为fc1经过带通采样后 fs=620*10e3;%采样频率 f1=980*10e3; f2=979*10e3; % step1 产生脉冲 L=600000; t=1/fs:1/fs:L/fs; am=zeros(1,L); TPulse=125; t1=(4/1000)*fs; t2=400000; t3=424800; for i=1:(4/1000)*fs am(i)=sin(2*pi*TPulse*t(i)); end for i=1:t1 ts(i)=sin(2*pi*TPulse*t(i)); end j=1; for i=t2+1:t3 am(i)=ts(j); j=j+1; end figure(1) plot(t,am,'r'); title('脉冲调制信号'); %step2 将脉冲信号加调制 fc1=sin(2*pi*f1*t)*2^14;% 调制1 fc2=sin(2*pi*f2*t)*2^14;% 调制2 fs1=am.*fc1; fs2=am.*fc2; %第一个脉冲为fc1频率的调制，第二个脉冲为fc2频率的调制 for i=1:L if(i 变频器输出/电源用/施耐德正弦波滤波器_萨顿斯(上海)电源有限公司 一、产品特点 1.由于变频器的输出含有高频谐波，增加了动力电缆及电机的损耗；同时极高的dv/dt会引起数MHz的辐射干扰；如果电机需要长线传输时(电机线缆超过50米)，由于行波反射引起电机端电压叠加，使电机绝缘破坏，甚至使电缆爆裂。 2.对于谐波电流，可以通过改变调制方式，降低谐波分量但并不能完全消除。由dv/dt引起的射频干扰，可以加装dv/dt电磁滤波器，但只能对一定长度的电缆有效，并不适合任意长度的电缆。 3.能同时解决以上问题的有效方法使在变频器输出侧加装正弦波滤波器，将SPWM调制波滤成近似正弦的电压波形，正弦波滤波器由高频出相电抗器，RC回路，共模电抗器组成。可以有效的抑制高频损耗及dv/dt 射频干扰，并使电机和变频器的线缆延长至500米，甚至使3千米。 二、技术参数 高压测试：P对E3000VAC持续3秒(工厂测试) P对P3000VAC持续3秒(工厂测试) 过载：2倍电流30S，1.5倍电流1分钟 最大工作电流：40℃时400VAC/690VAC 最大电缆长度：1000m电机频率：最高可达60Hz 额定电压降：8～12%uk开关频率：2KHz到80KHz 防护等级：IP00额定电流：5到500A在40℃时 输出阻抗：0.4(kΩ)输入阻抗：0.5(kΩ) 阻带衰减：10(dB)插入损耗：50(dB) 基准温度：-25～85(℃)激励电平：10(mW) 负载谐振电阻：5(Ω)负载电容：100(pF) 总频差：0.002～0.08(MHz)温度频差：0.1(MHz) 调整频差：1(MHz)标称频率：10(MHz) 种类：滤波器型号：SFO-001 品牌：萨顿斯绝缘等级：T40/F(155℃)滤波器可以把给电机的脉宽调制输出电压转变成正弦波电压，从而使得电机的寿命和整个系统的可靠性有重大的改善。 课程设计(论文)说明书 题目：有源高通滤波器 院（系）：电子工程与自动化学院 专业：电子信息科学与技术 学生姓名： 学号： 指导老师： 2011年1月19日 摘要 本课程设计利用巴特沃夫滤波器设计方法设计四阶高通有源滤波器，通过RC电路与NE5532集成运放实现。经过调试，实现课程设计要求。 关键字：高通滤波器，四阶，NE5532，巴特沃夫 目录 引言 (4) 1.设计任务及要求 (4) 2.方案框图 (4) 3.方案论证和选择 (4) 4.原理图设计 (5) 4.1理论分析 (6) 4.2实际电路 (7) 5.元件及参数的选择 (8) 5.1器件的选择 (8) 5.2参数的选择 (9) 6.电路板的制作 (9) 6.1绘制原理图 (9) 6.2制作P C B (10) 7.调试过程 (10) 8. 测试结果与分析 (10) 9.总结与心得 (13) 参考文献 (14) 引言 本课程设计利用RC网络与运放通过巴特沃夫滤波器设计方法设计四阶高通有源滤波器。 1、设计任务及要求 设计一个高通滤波器 要求： 1）截止频率fc=100Hz； 2）增益Av=2； 3）阻带衰减速率大于等于40dB/10倍频程； 4）调整并记录滤波器的性能参数及幅频特性。 2、方案框图 图2.1 RC有源滤波总框图 1）RC网络 在电路中RC网络起着滤波的作用，滤掉不需要的信号，这样在对波形的选取上起着至关重要的作用，通常主要由电阻和电容组成。 2）放大器 电路中运用了同相输入运放，其闭环增益 RVF=1+R4/R3同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛用于前置放大级。 3）反馈网络 将输出信号的一部分或全部通过反馈网络输入端，称为反馈，其中的电路称为反馈网络，反馈网络分为正、负反馈。反馈对滤波器的稳定性有至关重要的作用。 3、方案论证和选择 一个理想的滤波器应在要求的通带内具有均匀而稳定的增益，而在通带以外则具 燕山大学 课程设计说明书题目：等波纹低通滤波器的设计 学院（系）：里仁学院 年级专业：仪表10-2 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系 2013年7月5日 摘要 等波纹最佳逼近法是一种优化设计法，它克服了窗函数设计法和频率采样法的缺点，使最大误差（即波纹的峰值）最小化，并在整个逼近频段上均匀分布。用等波纹最佳逼近法设计的FIR数字滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的，而且可以分别控制通带和阻带波纹幅度。这就是等波纹的含义。最佳逼近是指在滤波器长度给定的条件下，使加权误差波纹幅度最小化。与窗函数设计法和频率采样法比较，由于这种设计法使滤波器的最大逼近误差均匀分布，所以设计的滤波器性能价格比最高。阶数相同时，这种设计法使滤波器的最大逼近误差最小，即通带最大衰减最小，阻带最小衰减最大；指标相同时，这种设计法使滤波器阶数最低。实现FIR数字滤波器的等波纹最佳逼近法的MATLAB信号处理工具函数为remez和remezord。Remez函数采用数值分析中的remez多重交换迭代算法求解等波纹最佳逼近问题，求的满足等波纹最佳逼近准则的FIR数字滤波器的单位脉冲响应h（n）。由于切比雪夫和雷米兹对解决该问题做出了贡献，所以又称之为切比雪夫逼近法和雷米兹逼近法。 关键词：FIR数字滤波器 MATLAB remez函数 remezord函数等波纹 目录 摘要---------------------------- ----------------------------------------------------------------2 关键字------------------------------------------------------------------------------------------2 第一章第一章数字滤波器的基本概-------------------------------------------------4 1.1滤波的涵义----------------------------------------------------------------------4 1.2数字滤波器的概述-------------------------------------------------------------4 1.3数字滤波器的实现方法-------------------------------------------------------4 1.4 .数字滤波器的可实现性------------------------------------------------------5 1.5数字滤波器的分类-------------------------------------------------------------5 1.6 FIR滤波器简介及其优点----------------------------------------------------5- 第二章等波纹最佳逼近法的原理-------------------------------------------------------5 2.1等波纹最佳逼近法概述-------------------------------------------------------9 2.2.等波纹最佳逼近法基本思想-------------------------------------------------9 2.3等波纹滤波器的技术指标及其描述参数介绍---------------------------10 2.3.1滤波器的描述参数-----------------------------------------------------10 2.3.2设计要求-----------------------------------------------------------------10 第三章matlab程序------------------------------------------------------------------------11 第四章该型滤波器较其他低通滤波器的优势及特点--------------------12 第五章课程设计总结---------------------------------------------------------------------15 参考文献资料-------------------------------------------------------------------------------15 一．应用 （1）窄带滤光片的作用只是让某一波段范围的光通过，而其余波长的光不能通过。各种数码、电子产品视窗、太阳能电池、IC 封装等可以通过它减小杂色光或光害的影响，可以测量恒星表面温度，可以分色曝光以消除色差的影响，可以减弱太阳月亮火星等的亮度得到更清晰的细节，可以防止红外、紫外线对CCD 曝光或伤害眼睛等等。。。。。。 （2）窄带滤光片在还在摄影创作、印刷制版、彩色摄影及放大和各种科技摄影中被广泛利用。 尤其在黑白摄影上，它能对各种色光光线起着有通过、限制和阻止的三个作用，色光通过的量多，在照片上色调就淡；通过量少，色调就深，如果光线完全被阻止，其结色色调就全黑色，所以在黑白摄影上窄带滤光片实际就是起着校正物体颜色反差的高低，使各种物体的颜色变成合乎自己反差，影调理想的要求。 （3）除此之外窄带滤光片还在数码成像（数码像机、数码录像机、监控用摄像机、电脑摄像头、手机摄像、可视电话、电子玩具等）红外探测器、医疗器械激光器、 LED 液晶显示、感应识别系统、舞台灯光色片、装饰性薄膜、防水保护薄膜有着广泛用途。 二．简介 带通滤光片是指在一定的波段内，只有中间一小段是高透过率的通带，而在通带的两侧，是高反射率的截止带，表征滤光片特性的主要参数有： 0λ———中心波长或称峰值波长； max T ———中心波长的透射率，也即峰值透射率； 02λ?———透射率为峰值透射率一半的波长宽度，也即通半宽度，或用02/λλ?表示相对半宽度。 我们可以把带通滤光片分为两种结构形式，一种是由一个长波通膜系和一个短波通膜系的重叠通带波段形成带通滤光片的通带。这种结构得到的光谱特性是：可以获得较宽的截止带和较深的截止度，但不容易获得很窄的通带，所以常用于获得宽带通滤光片。第二种是法---珀干涉仪形式的镀光膜系，这种结构得到的光谱特性是：可以获得很窄的通带，但截止带宽度通常也比较窄，截止度也不深，所以大多数情况下都需要配合使用截止滤光片来拓宽截止带和增加截止深度。由于金属反射膜的吸收较大，限制了滤光片性能的提高，因此此次实验使用多层介质反射膜代替金属反射膜，大大提高了法---珀滤光片的性能。 三．工作原理 利用法---珀干涉仪的多光束干涉原理可以制作窄带干涉滤光片，其作用是让光源中某一窄带光谱范围的光波以尽可能高的透过率通过，而使其它光谱范围的光波衰减，以获得单色性良好的准单色光。 干涉滤光片原理可以用多光束干涉强度极大值条件来解释： 当相干光束数目很大时，对于确定的n.d.i 值，光源中只有严格满足上述条件的波长成分才能基本无衰减地透过，微小偏离上述条件的波长成分将由于近似相消干涉而衰减，于是实现了窄带滤波。当入射角i=0时，投射波长可表示为： 干涉滤光片按其结构可分为两类：第一类为全介质膜干涉滤光片，它是在保护玻璃G 和G ’上分别镀上一组高反射多层介质膜H 和H ’，组合在一起，并让两组膜系之间形成厚度为d 的间隔层L 。另一类是金属反射膜干涉滤光片，它是在保护玻璃G 上镀一层高反射银膜S ，在S 膜上镀一层光学厚度为nd 的介质薄 042(0,1,2,...)M N N π?πλ?==2N nd N λ= 基于GNURadio的多相滤波器设计与实现设计 毕业设计 基于GNU Radio多相滤波器的设计与实现 摘要：线电是无线通信领域提出的新的通信系统结构，主要以拓展性，结构简单化地硬件作为通用平台，以可替换的软件来实现更多的通信功能。GNU Radio 是用软件来定义无线电波发射和接收的方式，与硬件相结合，搭建无线电通信系统的开源软件系统，使得无线电领域所遇到的数字调制问题变成软件问题。本文以GNU Radio为基础，实现多相滤波器系统。对多相滤波器做了简单的介绍，包括滤波器的组成模块，实现原理，同时讨论了多相滤波器如何实现信道化，最后介绍了滤波器的设计步骤，分析实现多相滤波器仿真结果。 关键词：软件无线电，GNU Radio，多相滤波器 目录 一、引言 (3) 1.1、软件无线电的介绍 (3) 1.2、GNU Radio的产生和应用现状 (4) 1.3、本课题的主要工作 (4) 二、软件无线电和GNU Radios的原理 (5) 2.1、软件无线电系统的结构和特征 (5) 2.2、GNURadio的介绍 (6) 2.3、GNURadio安装与使用 (7) 2.3.1、 Ubuntu的安装 (7) 2.3.2、GNU Radio的安装 (8) 三、多相滤波器理论原理及其应用 (10) 3.1、多相滤波器的理论知识 (10) 3.1.1、采样定律 (10) 3.1.2、多采样滤波器 (11) 3.1.3 、互换等效性 (14) 3.1.4、重采样 (15) 3.2、FIR滤波器的概念与结构 (16) 3.3、滤波器的信道化选择 (18) 3.4、多相滤波结构的作用 (19) 四、GNURadio的多相滤波器系统设计和实现 (20) 4.1、GNR Radio多相滤波器的基本组建 (20) 4.2、基于GNU Radio设计多相滤波器设计流程图 (21) 4.3、相滤波器的设计 (21) 五、实验结果 (25) 六、总结 (28) 参考文献 (29)正弦波滤波器
高通滤波器 设计
等波纹低通滤波器的设计及与其他滤波器的比较
滤波片设计与制作
基于GNURadio的多相滤波器设计与实现设计
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