模擬濾波器的應用

模擬濾波器的應用

模擬濾波器在測試系統或專(zhuān)用儀器儀表中是一種常用的變換裝置．例如：帶通濾波器用作頻譜分析儀中的選頻裝置;低通濾波器用作數字信號分析系統中的抗頻混濾波;高通濾波器被用于聲發(fā)射檢測儀中剔除低頻干擾噪聲;帶阻濾波器用作電渦流測振儀中的陷波器,等等　

用于頻譜分析裝置中的帶通濾波器,可根據中心頻率與帶寬之問(wèn)的數值關(guān)系,分為兩種：

一種是帶寬B不隨中心頻率人而變化,稱(chēng)為恒帶寬帶通濾波器,如右圖（a）所示,其中心頻率處在任何頻段上時(shí),帶寬都相同;

另一種是帶寬B與中心頻率人的比值是不變的,稱(chēng)為恒帶寬比帶通濾波器,如右圖（b）所示,其中心頻率越高,帶寬也越寬．

（a）

（b）

一般情況下,為使濾波器在任意頻段都有良好的頻率分辨力,可采用恒帶寬帶通濾波器（如收音機的選頻）．所選帶寬越窄,則頻率分辨力越高,但這時(shí)為覆蓋所要檢測的整個(gè)頻率范調,所需要的濾波器數量就很大．因此,在很多時(shí)候,恒帶寬帶通濾波器不一定做成固定中心頻率的,而是利用一個(gè)參考信號,使濾波器中心頻率跟隨參考信號的頻率而變化．在做信號頻譜分析的過(guò)程中,參考信號是由可作頻率掃描的信號發(fā)生器供給的．這種可變中心頻率的恒帶寬帶通濾波器被用于相關(guān)濾波和掃描跟蹤濾波中．

恒帶寬比帶通濾波器被用于倍頻程頻譜分析儀中,這是一種具有不同中心頻率的濾波器組,為使各個(gè)帶通濾波器組合起來(lái)后能覆蓋整個(gè)要分析的信號頻率范圍,其中心頻率與帶寬是按一定規律配置的。

假若任一個(gè)帶通濾波器的下截止頻率為f_c1,上截止頻率為f_c2,令f_c1與f_c2之間的關(guān)系為

f_c1=2ⁿf_c1

式中n值稱(chēng)為倍頻程數,若n=1,稱(chēng)為倍頻在濾波器;n=1／3,則稱(chēng)為1／3倍頻程濾波器．濾波器的中心頻率f0取為幾何平均值,即：

根據上述兩式,可以得