关于有源滤波器设计,求指导!

2019-07-16 11:59发布

关于有源滤波器的设计,这里有几个问题请教各位前辈,求前辈指导!
1.有源高通滤波器的增益是不是不会小于0dB,我用滤波器软件设计时,无法把增益设置为小于0dB的值;
2.如何判断一个有源高通滤波器是否振荡了,我现在是通过断开输入输出去测量波形,发现输入输出有一个相同的正弦波,不知道这样算不算振荡,还是必须要接输入进行测量呢?
3.如何通过伯德图去分析有源高通滤波器是否振荡,不稳定系统是不是就是振荡的。我用multisim进行仿真的,伯德图的两对接口,一对接差分输入,一对接差分输出(用的是全差分运放),不知道这样接是否合理,因为有朋友指导我说,我这样的闭环接法测量的伯德图是不能判断系统是否稳定的,所以想问一下具体应该怎么接,我用的是多路反馈结构。
4.按照我的那种方法测量的伯德图来看,再加上无法设置有源高通滤波的增益为0dB以下的值,我觉得高通滤波器很容易振荡,因为高通滤波器在大于截止频率后,在很宽的频带内都保持平坦的增益,即在相位=-180°时,幅度增益>0dB,系统应该是不稳定,即使增益为0dB,根据伯德图的判断方法,其也是临界振荡的,我想可能是我对伯德图的理解不到位,求前辈们指点一下!
幅频特性.PNG
仿真图.PNG
相频特性.PNG
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5条回答
aylboy0001
1楼-- · 2019-07-16 13:34
1.放大器的Vout/Vin=A/(1+Aβ),按照反馈系数为1,A的开环增益无穷大(一般不考虑大于1,因为大于1是非正常使用状态会导致不稳定),此时放大器增益1og(1/β)=0,放大态RC高通滤波器本身肯定为插损态(即负值),所以增益是可以为负值的
2、振荡来说,因为我们搭建的是放大电路而不是振荡电路,所以电路振荡指的应该是输出未按照预期进行放大而是发生振荡,所以测量应该是测试输入输出的状态来分析
3、不稳定不一定就是振荡,不稳定是指过冲、振铃等现象,最严重的不稳定就是振荡。利用伯德图进行稳定性判定的判据是:幅值裕度GM>0且相角PM裕度>0,但是使用该判据进行稳定性判定必须满足一个前提条件:系统的开环传递函数必须为最小相位系统,所以是需要判断开环传递函数的,大致来说就是断开输入和反馈之间的连接,人为加入输入源,求得输出和输入的关系即可
4、还是参考3的答案来看看吧
个人意见,也有很多不足,仅供参考吧,如有大神发现有问题,也麻烦告知下

最佳答案
B_HONE
2楼-- · 2019-07-16 16:07
顶上去,很不错的问题
陌上青烟
3楼-- · 2019-07-16 20:39
 精彩回答 2  元偷偷看……
aylboy0001
4楼-- · 2019-07-17 00:39
陌上青烟 发表于 2017-11-21 16:30
首先谢谢你的回答!
我自己按照单输出的多路反馈高通滤波器算了一下,知道了哪些元件是用来控制增益的,然后确实是可以设置在0dB以下的,只是不知道实际应用中会是什么情况。
按照你的解释,如果设计的是滤波器,要测试其是否振荡,应该在输入输出链路都存在的情况下进行,是吗?

因为是设计的滤波器,所以我个人觉得测试振荡的方法就是要在有输入的情况下测得,也可以通过伯德图估算,关于伯德图,可以参看下“放大器权威指南”这本书第六章相关
陌上青烟
5楼-- · 2019-07-17 02:16
aylboy0001 发表于 2017-11-22 15:26
因为是设计的滤波器,所以我个人觉得测试振荡的方法就是要在有输入的情况下测得,也可以通过伯德图估算,关于伯德图,可以参看下“放大器权威指南”这本书第六章相关

看了第六章,又找了很久资料,但是没找到怎么计算多路反馈的环路增益的,这个你会计算吗?

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