专利名称：高性能带零点有源滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型是常用滤波装置的一个部件，属于有源滤波器技术领域。
现有的常用滤波装置中，通常都需要有一个带零点的双二阶有源滤波器作为部件。对于现有技术中常用的带零点的双二阶有源滤波器，当其工作频率相对于运算放大器增益带宽乘积较高。同时Q值也高(这时为保证动态范围和稳定，零点与极点很接近)时，传递零点容易消失，成为幅频特性中不深的谷点。
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能恢复传递零点的高性能带零点有源滤波器。
本实用新型是对现有一种常用带零点的双二阶有源滤波器的改进，它由两个运算放大器和电阻、电容组成，其特点是在一个运算放大器的同相输入端(“＋”端)与接地点之间接有零点恢复装置。为了避免产生高频自激，可在两个运算放大器的输出端与反相输入端(“－”端)之间接有消除自激装置。零点恢复装置由一个电阻器构成，消除自激装置由两个容量精确相等的小电容器构成。
本实用新型与现有技术相比，具有传递零点较为理想，精度较高等优点。由于增加了一个电阻，可使滤波器工作在比现有技术高一个数量级的频率上，并且具有理想的传递零点；零点的恢复使滤波器的阻带特性与设计值十分接近；按后面给出的方法，准确调整极点，可使其通带特性精确实现设计值；由于电路本身的平衡关系(R2＝R3)，增加消除高频自激电容并不影响滤波器的性能和运算放大器的增益带宽积。
图1为本实用新型的结构方框示意图；其中，(1)为两个运算放大器和电阻、电容构成的常用双二阶滤波器，(2)为零点恢复装置，(3)为防自激装置。图2为带零点的双二阶低通有源滤波器电路原理图；图3为带零点的双二阶高通有源滤波器电路原理图。图中虚线部分的元器件为本实用新型所特有的部件。
本实用新型可按附图所示的方案实现。一个高性能带零点低通有源滤波器如图2所示，选取高输入阻抗(最好为场效应管输入)低输出阻抗的宽频带运算放大器IC1和IC2，例如选用LM353双运算放大器，选取电阻R2、R3、R4、R5、R7和电容C1、C6，接成一个带零点的双二阶低通滤波器，为恢复传递零点，在IC1的同相输入端与地之间接一个阻值大于100R7的电阻R0，为了确定R0的阻值，可以先用一个大于500R7的电位器代替R0，改变阻值大小，当零点衰耗极大时的阻值即定为R0的阻值。在IC1和IC2的输出端与反相输入端之间各接一个容量精确相等的电容C＊，C＊一般可取5PF～10PF，若有自激，则加大电容量。到自激消除时，再按此时的电容值增加50％来确定C＊的电容量。传递极点频率可按以下方法调整先不接上R5，测部件的频率响应，在极点频率附近的几HZ范围内，输出会突然变大，变化非常陡，其中心点即为极点，调整R4的阻值可以改变极点频率。同理，可按图2所示的方案制作高性能带零点高通滤波器，IC1′和IC2′选取LM353双运算放大器，选取电阻R1、R2′、R3′、R6、R0′和电容C4、C7，联接成一个带零点的双二阶高通滤波器，再接上一个阻值为大于100R′2的电阻R′5和两个容量精确相等的电容C＊′，R′5和C＊′的大小及极点频率的调整按上述相同的方法。E1为输入信号，E0为输出信号。图2和图3中虚线所示的部分为零点恢复装置和防自激装置。
权利要求1.一种高性能带零点有源滤波器，由两个运算放大器、电阻和电容组成，其特征在于在一个运算放大器的同相输入端(“＋”端)与地之间接有零点恢复装置，在两个运算放大器的输出端与反相输入端(“－”端)之间接有消除自激装置。
2.根据权利要求1所述的高性能带零点有源滤波器，其特征在于零点恢复装置由一个电阻器构成，消除自激装置由两个容量精确相等的小电容器构成。
专利摘要高性能带零点有源滤波器是对一种两运算放大器组成的双二阶有源滤波器的改进，它在原滤波器上增加了一个零点恢复装置和一个消除自激装置，它具有较理想的传递零点，可工作在更高的频率上。新的消除自激装置，不影响滤波器性能和运算放大器的增益带宽积。这两个增加的装置非常简单。零点恢复装置仅是一个电阻。消除自激装置仅是一对相等的小电容。
文档编号H03H11/04GK2113571SQ9123071
公开日1992年8月19日 申请日期1991年12月19日 优先权日1991年12月19日
发明者吴廼陵 申请人:东南大学