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狀態變量濾波器,狀態變量濾波器原理是什么?

2010年03月24日 14:24 m.1cnz.cn 作者:佚名 用戶評論(0
關鍵字:濾波器(173644)

狀態變量濾波器,狀態變量濾波器原理是什么?

狀態變量濾波器,又稱多態變量濾波器,它可以分別從不同的點同時輸出高通、帶通、低通等,且增益A、截止頻率w0、品質因素Q獨立可調屯互不影響。

基本原理

在這里我們只討論積分器的狀態濾波器,微分的就不做細節討論了。由濾波器理論可知,二階低通、帶通、高通的傳遞函數分別為

image:bk070810j-1.jpg

此式乘上因子1/Q即為帶通濾波器。若將上式再乘上積分器,就是低通濾波器。這就是說,在二階高通濾波器后級連兩個積分器,第一個積分器后輸出二階帶通,第二個積分器后輸出二階低通。

那么,如何輸出二階高通呢?可以這樣考慮:輸入信號Iin在整個頻率0~∞是均勻的,因此可視為低通、帶通和高通的代數和。利用負反饋,將Iin中除去低通和帶通成分,就能得到高通成分。

按照上述思想,我們得到如下的方塊圖:

image:bk070810j-2.jpg

圖為CCII1K實現,稱之為基本的三功能電流模式狀態變量濾波器,從不同的節點可以同時輸出高通IH、帶通IB、低通ILo

image:bk070810j-3.jpg

因此,通過改變CCII±K 的各增益Ko,K1,K2可以使A,w0,Q獨立可調,互不影響,并且這種調整完全可由有源元件的增益來完成,因此若將CCII±K做成程控元件,這種方法將顯示出很大的優越性。無源靈敏度分別為:

由此可見,無源靈敏度均比較低。

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