用全通网络构成的陷波电路

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1、A1UiR1RR用全通网络构成的陷波电路RRRRRRRRR1R2C1C2UiUoA1A2A3Uo图2，全通电路图1，陷波电路C1如图所示，陷波电路由两个全通电路A1和A2，以及一个同向求和电路A3构成。全通电路1、理论分析为什么该电路是全通电路？首先看下全通电路的定义，由名称可知，全通电路能够使所有的频率全部通过，传输函数的幅度与频率无关，它对信号的主要影响体现在相位的延迟上。通过对图2所示的全通电路的分析，可以计算出系统的传输函数为H(jw)=(/(故其幅频响应

2、H(jw)

3、=1所以，当频率为任

4、意值时，幅频响应均为1，而只是相位延迟不同，故为全通网络。2、实验验证选用LM324，R1=24K，C1=0.01uF,R=1.2k。分别输入频率范围在100Hz至3MHz之间变化的幅值为1V的正弦波，观察输出信号。发现频率变换，输出信号的幅值不变，均为1V。但是当频率达到1M以上时，输出信号幅值随频率增大有减小的趋势。分析原因，应该是放大器的带宽为有限值（约1M），当频率太大时，三极管的极间电容的容抗随频率的增高而减小，使它的分流作用增大而导致增益降低。陷波电路3、理论分析当t=R1*C1=R2

5、*C2时，整个网络为什么能够构成对w=1/t的陷波电路？输入信号Ui经过A1及A2两个全通网络后，输出信号Uo1=(/(当t=R1*C1=R2*C2时，上式可化简为Uo1=[(/(Ui然后，Ui和Uo1经过同向求和电路A3作用后，最终输出信号Uo=Ui+Uo1=[(/(Ui+Ui其传输函数H(jw)=(代入w=1/t,得H(jw)=0故全电路构成对w=1/t的陷波电路。4、实验验证选用LM324，R1=R2=24K(万用表实测R1=23.8K,R2=23.6K)，C1=C2=0.01uF,R=1.

6、2k。计算得陷波频率理想值为f=663.48Hz。输入幅值为0.5V的正弦信号，频率在100Hz至2000Hz之间，所得实验数据如下频率/Hz输出幅值/V1000.9563000.6555000.1426000.1016630.0137000.0548000.18310000.37815000.66720000.8115、在实验的过程中发现，输出信号最小时的频率并不是准确的f=663.48Hz，而是比该值稍小。为什么陷波频率不准确？如何改善？答：最主要的原因应该是所选用的R1与R2不完全相同，阻值

7、本身就有差别。用电位器取代R2，将输入信号的频率调整为陷波频率，微调电位器，使输出最小(但是仍不为零)。然后测量电位器的阻值，约为23.7K。6、该电路的陷波效果如何？如何改善？答，从实验数据上可以看出，该陷波电路对663Hz左右的陷波频率的放大倍数接近为零，但也不是绝对的抑制不能通过。在其他频率，特别是接近663Hz时，陷波器对这些频率的信号的幅值会有影响，并非是理想的等幅放大。陷波效果与品质因数Q有关，应该是Q值越大，陷波效果越好，表现在幅频响应曲线上，在陷波频率附近的曲线很陡峭，也就是说在电

8、路对陷波频率附近的其他频率的信号的衰减很小。要想改善陷波效果，就要增大品质因数Q，也就是改变电阻和电容的阻抗的选取。7、其他常用的陷波电路有哪些？答：RLC构成的无源二阶陷波电路,如下图UiUo这种电路只能抑制单一的频率，电路较为简单。查找资料得知其他常用的陷波电路有双T型有源陷波电路，分离积分器，分离微分器等。它们的一个共同的优点是陷波频率可调。在医学应用中，如心电的检测，需要屏蔽50Hz的工频干扰，这时就需要50Hz的陷波电路。下次需要再探究下各种陷波电路的优缺点，尝试双T有源陷波电路对50H

9、z的陷波效果。