Bài giảng Mạch điện tử nâng cao - Chương 5: Mạch lọc - Nguyễn Thanh Tuấn

Chương 5: Mạch lọc Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn Bộ môn Viễn thông (B3) nttbk97@yahoo.com 1 Nội dung • Phân loại mạch lọc theo linh kiện. – Thụ động (RLC) – Tích cực (RC & OpAmp) • Phân loại mạch lọc theo đáp ứng tần số – Mạch lọc thông thấp. – Mạch lọc thông cao. – Mạch lọc thông dải. – Mạch lọc chắn dải. • Thiết kế mạch lọc Butterword. 2 Phân loại mạch lọc 3 Mạch lọc thông thấp thụ động 4 Mạch lọc thông thấp tích cực 5 6 7 Mạch lọc thông thấp tích cực (tt) • Sallen & Key 2 8 • Sallen & Key 3 9 Mạch lọc thông cao thụ động 10 Mạch lọc thông cao tích cực 11 Mạch lọc thông cao tích cực (tt) 12 Mạch lọc thông dải thụ động 13 Mạch lọc thông dải tích cực 14 Độ dốc bộ lọc ghép liên tầng 15 16 Tiêu chuẩn tối ưu • Dải thông phẳng cực đại  Butterworth • Khoảng dịch chuyển dải thông-dải chắn nhỏ  Tschebyscheff • Pha tuyến tính  Bessel 17 Thiết kế bộ lọc Butterworth 18 Thiết kế bộ lọc Butterworth (tt) 19 Thiết kế bộ lọc Butterworth (tt) 20 21 22 23 Lọc thông cao • Thay s bởi 1/s • Thay R bởi C và ngược lại 24 Lọc thông dải • Thay s bởi • Nối tiếp lọc thông thấp với lọc thông cao 25 Lọc thông dải bậc 2 26 27 Bộ lọc chắn dải • Thay s bởi 28 Mạch lọc chắn dải cầu đôi T 29 Mạch lọc chắn dải Wien-Robison 30 Mạch lọc toàn dải 31 32 Bài tập 1 • Vẽ 1 sơ đồ mạch dùng các Op-Amp lý tưởng, điện trở và tụ điện (xác định giá trị các linh kiện) để mạch có dạng lọc thông thấp Butterworth bậc 3 với tần số cắt (-3dB) là 1KHz và độ lợi lớn nhất là 10, biết rằng hàm truyền tổng quát của mạch lọc thông thấp Butterworth bậc 3 chuẩn hóa với tần số cắt 1rad/s có dạng: G0/(1+s)(1+s+s^2). A0 = 1 + R4/R3 33 Bài tập 2 34 Bài tập 3 A0 = 1 + R4/R3 a) Trong trường hợp R1 = 1KΩ, R2 = 2KΩ, R3 = R4 = 12KΩ, C1 = C2 = μF, tính tần số cắt (-3dB) của mạch lọc trên? b) Vẽ 1 sơ đồ mạch và xác định giá trị các linh kiện để mạch có dạng lọc thông thấp Butterworth bậc 2 với tần số cắt (-3dB) là 1KHz và độ lợi lớn nhất là 10, biết rằng hàm truyền của mạch lọc thông thấp Butterworth bậc 2 chuẩn hóa với tần số cắt 1rad/s có dạng: G0/ ) 35