任意階無漂移全極點有源低通濾波器.pdf

1、濾波技術(shù)在現(xiàn)代信息科學中的基礎地位是學術(shù)界所公認的。由于科學與生產(chǎn)活動中的大量基礎信息承載于低頻微弱信號，長期以來，低通濾波器被廣泛應用于噪聲環(huán)境下的信息獲取和抗干擾設計。因為無源RC濾波器只能實現(xiàn)極點在負實軸上且為單根的一類特殊傳遞函數(shù)，無法適應多樣性的工程要求，因此，有源RC低通濾波器是最適宜也是研究最多的低頻濾波系統(tǒng)。然而目前用直接綜合、多節(jié)級聯(lián)、多環(huán)反饋等方法實現(xiàn)的有源濾波器，由于直接串聯(lián)在信道中，無一例外地會在信道中引入由有源

2、器件產(chǎn)生的附加漂移。在海洋監(jiān)測、地質(zhì)勘探、土建、生物醫(yī)學和電化學等領(lǐng)域的低頻微弱信號傳感、檢測系統(tǒng)和高準確度儀器儀表中，系統(tǒng)靈敏度常達μ V甚至nV量極，這時附加漂移是同噪聲一樣嚴重的問題。因此，發(fā)展一種面向高精度傳感與檢測系統(tǒng)的無信道附加漂移的有源低通濾波系統(tǒng)，對創(chuàng)新濾波器理論和抗干擾設計方法兩方面都具有普遍重要的意義。 本文研究了新型有源低通濾波系統(tǒng)理論及實現(xiàn)方法，包括拓撲結(jié)構(gòu)，靈敏度分析，與傳統(tǒng)有源低通濾波器的比較，參數(shù)優(yōu)

3、化的數(shù)學模型和算法設計，從而徹底解決傳統(tǒng)低通濾波器抑制噪聲的同時引起附加漂移的矛盾。1.基于文中提出的一種任意階無漂移有源低通濾波器的電路，給出了7階以內(nèi)的常用無漂移低通濾波系統(tǒng)的歸一化優(yōu)選參數(shù)，以供實際工程設計之需。2.導出并驗證了放大器非理想情況下濾波系統(tǒng)實際參數(shù)的計算公式，證明典型運放的有限帶寬和有限增益對濾波器參數(shù)設計值的影響非常微小，對實際系統(tǒng)中使用的無漂移低通濾波器，用理想運放模型即可獲得足夠的設計精度。3.基于文中提出的一