双T型陷波器滤波电路_电子/电路_工程科技_专业资料。第二次电子版作业 题目： 用 multisim 仿真软件设计心电图电路中双 T 型 50HZ 陷波器滤波电路 （有源滤波器） 。 一、电路介绍及参数计算 1、 最基本双 T 型结构 陷波器又称带阻滤波
第二次电子版作业 题目： 用 multisim 仿真软件设计心电图电路中双 T 型 50HZ 陷波器滤波电路 （有源滤波器） 。 一、电路介绍及参数计算 1、 最基本双 T 型结构 陷波器又称带阻滤波器， 用于抑制或衰减某一频率段的信号， 而让该频段外的所有 信号通过。在进行心电图测量时，常会受到周围 50HZ 工频干扰，或者由于电极和皮肤 接触不良导致严重的 50HZ 工频干扰使得无法记录心电图，为抑制此类干扰常使用陷波 器。 图 1 双 T 网络 如图 1 所示， 为典型的 RC 双 T 网络， 由 RC 低通滤波器和 RC 高通滤波器并联而成。 从原理上说，一个截止频率为 f1 的低通滤波器与一个截止频率为 f2 的高通滤波器并联 在一起，满足条件 f1f2 时，即组成带阻滤波器。当输入信号通过电路时，凡是 ff1 的 信号均可从低通滤波器通过，凡是 ff2 的信号均可以从高通滤波器通过，只有频率范 围在 f1ff2 的信号被阻断。 双 T 网络各器件的值满足如下关系： C1=C2=C，C3=2C；R1=R2=R，R3=1/2R。 上图电路满足如下电路方程式 (V1-V2)sC1= 2V2/R3+(V2-V4)sC2 (V1-V2)/R1 = (V3-V4)/R2+V3sC3 (V3-V4)/R2 +(V2-V4)sC2 = 0 通过以上四式可得到 4 1 = 2 2 2 +1 2 2 2 +4 +1 可以看出上式满足典型的二阶系统特性，所以可得 ω0= 2β Q= 1 4 1 4 = ω0 2β = 由于无源双 T 网络的输入阻抗较小，输出阻抗较大，容易受到电路前后级的影响， 特性不是很好，Q 值较低，不宜直接使用，通常在双 T 网络基础上采用运放加上适当反 馈构成实用的有源双 T 陷波器。 2、双 T 型 50HZ 陷波器滤波电路（有源滤波器） 图 2 双 T 型有源陷波器滤波电路 如图 2 所示，50HZ 有源陷波器滤波电路由两个运放和双Ｔ陷波器组成，同时引入 负反馈改善选频作用，运放 U1 既提供反馈环路的增益，同时又起到对双 T 网络隔离的 作用。 运放和两个反馈电阻 R4 = (1-k)RF，R = kRF 组成，其中系数 k 决定阻带宽度。k 值取 得越大，阻带宽度越窄，品质因数 Q 值则越高，陷波特性好，但同时会使得稳定性变 差。反之，k 值取得越小，阻带宽度越宽，品质因数 Q 值则越低，陷波特性差但同时稳 定性好。设计时选择电阻值要求 R 远大于 RF。陷波电路的特性参数： f0 = Q= 1 2 1 4(1 ? ) f0 为中心频率。 对于 50HZ 陷波电路， 可取 Q 值为 2.5， 首选电容 C=47nF。 由 f0= 50HZ 可求得 R= 63.7kΩ， RF = 2kΩ。 满足 RF R 的条件， 由 Q 值要求得到 k= 0.9， 则 R4= 200Ω， R5= 1.8kΩ。 二、multisim 仿真软件设计 电路设计 图 3 仿线。该电路仿线HZ 处将信号阻断衰减，和 理想情况符合得很好。 图 4 幅频特性 图 5 相频特性