Q值可變的陷波濾波器電路及其工作原理

電路的功能

只濾除或衰減特定的頻率時(shí)，可使用陷波濾波器，例如用它濾除電源頻率引起的交流聲、濾除基波后測(cè)量波形失真率等。采用雙T電路時(shí)，如果采用大的Q值，無(wú)用的頻率附近的信號(hào)也會(huì)跟著衰減，因此陷波器的Q值要求可變。

電路工作原理

雙T電路由3個(gè)電阻、3個(gè)電容組成，基本上是雙對(duì)稱型的。單個(gè)無(wú)源濾波元件其衰減特性Q=0.25，具有很好的寬頻響應(yīng)特性。

參數(shù)確定：R2=R3，C1=C2，R4=R2/2，C2=2C1，F(xiàn)O=1/2πR2.C1，在衰減極點(diǎn)處諧振。如果偏離以上條件就不能獲得最大衰減量，同時(shí)須注意各種元件的誤差。

OP放大器A1~A3均起緩沖放大器的作用，A2用來(lái)加正反饋，以改變阻抗，反饋量由R5和R6的分壓值確定。無(wú)反饋時(shí)的Q為0.25，如果設(shè)反饋的Q為Q’則：

通過(guò)改變分壓系數(shù)，便可使Q值大幅度改變。為了確定Q’值，可進(jìn)行以下計(jì)算：

增加可變電阻VR1，然后可設(shè)定Q的可變范圍。電路圖中列出的參數(shù)是按Q=1~10，RT≈10K計(jì)算出的結(jié)果，VR1的滑動(dòng)觸點(diǎn)方向是靠近R1時(shí)Q值增大。

關(guān)于陷波頻率的設(shè)定：首先應(yīng)選定電容器，E6系列中沒(méi)有容量正好成2倍增長(zhǎng)的產(chǎn)品，因此C3可用與C1相同的兩個(gè)電容并聯(lián)而成。

元件的選擇

OP放大器應(yīng)選用適應(yīng)陷波頻率的產(chǎn)品，50/60HZ的陷波濾波器可使用通用OP放大器。電阻可采用誤差為±1%的金屬膜電阻。確定了所需的Q值之后，如果不再需要調(diào)整，最好去掉VR1，因?yàn)榧词辜恿薞R1，一邊觀察頻率特性，一邊調(diào)整也是相當(dāng)困難的。

C1~C3用聚酯薄膜電容，最好選用誤差為±1%以內(nèi)的產(chǎn)品，不過(guò)也可以從誤差±5%的元件中挑選，再用電阻值微調(diào)。

應(yīng)用說(shuō)明

為了與50HZ、60HZ電源頻率相對(duì)應(yīng)，可以更換雙T電路，或者把本電路的陷波濾波器作成50HZ和60HZ兩級(jí)串聯(lián)。如果使用頻率限制濾波器測(cè)量失真時(shí)，可進(jìn)行3級(jí)串聯(lián)調(diào)諧設(shè)計(jì)，使之具有中心頻率±1%的衰減帶寬。