《测控电路（第5版）》（课后习题解答）第4课时课后习题.doc

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1、第四章信号分离电路4-1简述滤波器功能，按照功能要求，滤波器可分为几种类型？4-2按照电路结构，常用的二阶有源滤波电路有几种类型？特点是什么？4-3测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式有几种类型？简述这些逼近方式的特点。4-4按照电路组成，滤波电路主要有几种类型？特点是什么？4-5滤波器特性参数主要有哪些？4-6两个特性参数完全相同的低通滤波器级联后，其3dB截止频率fc与原来的单个低通滤波器是否一致？其他特征频率是否一致？为什么？4-7证明二阶电路传递函数分母系数均为正时电路是稳定的(提示：极点位置均位于平面左半部分)4-8试

2、确定图4-3所示的低通滤波器的群时延函数τ(ω)，并证明当ω<<ω0时，贝赛尔逼近可使τ(ω)最接近常数。(提示：将τ(ω)展成幂级数，并略去(ω/ω0)4及更高次项)20lgA(w/w0)/dB-101-40-20020α=2.5α=1.67α=1.25α=0.8α=0.5α=0.33α=0.2α=0.1lg(ω/ω0)-60a)b)α=0.2α=0.1-101-180o-90oα=2.5α=1.67α=1.25α=0.8α=0.5α=0.33lg(ω/ω0)j(w/w0)0°图4-3题4-8图4-9如果带通滤波器可等效成低通

3、与高通滤波电路的级联，那么带阻滤波器呢？试以带阻滤波器传递函数证明之。4-10具有图4-8所示的通带波动为0.5dB的五阶切比雪夫低通滤波器可由一个一阶基本节与两个二阶基本节等效级联组成。试求两个二阶基本节的品质因数，并确定通带内增益相对直流增益的最大偏离为百分之几。ω/ω000.51221341.0A(w/w0)-180°-360°0121234ω/ω0j(w/w0)a)b)图4-8题4-10图4-11试确定一个单位增益巴特沃斯低通滤波器的传递函数，要求信号在通带f≤250Hz内，通带增益最大变化量ΔKp不超过2dB，在阻带f

4、>1000Hz，衰耗不低于25dB。4-12用单一运放设计一个增益为-1，fc=273.4Hz的三阶巴特沃斯高通滤波器。4-13一电路结构如图4-26所示。其中R0=R1=R5=10kΩ，R2=4.7kΩ，R3=47kΩ,R4=33kΩ，C1=C2=0.1μF。试确定当电阻R0断开与接入时电路功能分别是什么？并计算相应的电路参数Kp、f0与α或Q。(提示：令R0断路，u1点输出U11(s)=f1(s)Ui(s)；令R1断路，U12(s)=f2(s)Uo(s)。在两者均接入时,因为R0=R1，所以f1(s)=f2(s)=f(s)。

5、U1(s)=f1(s)Ui(s)+f2(s)Uo(s)=f(s)[Ui(s)+Uo(s)])∞-++N2∞-++N1uiuoR0R1R2R3R4R5C2C1u1图4-26题4-13图4-14设计一个品质因数不低于10的多级带通滤波器，如要求每一级电路的品质因数不超过4，需要多少级级联才能满足设计要求？级联后实际的品质因数为多少？4-15按图4-14a与图4-17a设计两个二阶巴特沃斯低通滤波器，fc=1kHz，Kp=1，其中无限增益多路反馈型电路按书中表4-5与表4-6设计，压控电压源电路中C1参考表4-5选择，并取C2=0.3

6、3C1。∞+-+NR0Ruo(t)ui(t)C1C2R2R1∞-++NR3R1C2C1R2Rui(t)uo(t)图4-14a图4-17a题4-15图4-16一个二阶带通滤波器电路如图4-14c所示，其中R1=56kΩ，R2=2.7kΩ，R3=4.7kΩ，R0=20kΩ，R=3.3kΩ，C1=1μF，C2=0.1μF。求电路品质因数Q与通带中心频率f0。当外界条件使电容C2增大或减小1%时，Q与f0变为多少？当电阻R2增大或减小1%呢？当电阻R2减小5%呢？ui(t)R0Ruo(t)C1C2R1R2R3∞+-+N图4-14c题4-

7、16图4-17在图4-19中，当R03开路，并且R01R3=R02R2时，u0为高通输出，u1输出性质如何？