[發明專利]一種改進型抗混疊濾波電路

在審

• 申請號: 201711458331.X
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109302163A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 李棟;于磊;劉尚賢;童杰;周婭
• 申請（專利權）人: 上海創遠儀器技術股份有限公司
• 主分類號: H03H11/12
• 分類號: H03H11/12
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

本發明屬于濾波器技術領域，尤其涉及一種改進型抗混疊濾波電路，包括：第一電阻，第二電阻，第三電阻，第四電阻，第五電阻，第六電阻，第七電阻，第八電阻，第一電容，第二電容，第三電容，第四電容，第五電容，第六電容，第七電容，第八電容，運算放大單元和電路第一節點，第二節點，第三節點，第四節點；本發明具有以下優點：1、電路結構簡單，易實現。2、電路可調增益。3、單個電路可加前級濾波電路提高濾波效果，多個電路可級聯。4、改進電路之后，既可以保證通帶平坦，又提高了矩形系數。5、由單端負反饋放大電路改進為差分負反饋放大電路之后，因電路對稱，具有很強的抑制零點漂移及抑制噪聲與干擾的能力。

技術領域

本發明涉及濾波器技術領域，具體指一種改進型抗混疊濾波電路。

背景技術

濾波器是一種能使有用頻率信號通過而同時抑制無用頻率信號的電子裝置，常用于信號處理、數據傳輸的干擾抑制等方面。矩形系數(KxdB＜1)是表征濾波器選擇性好壞的一個參量，它描述了濾波器在截止頻率附近響應曲線變化的陡峭程度，計算公式為KxdB＝BWxdB/BW3dB，(X可為40dB、30dB、20dB等)。濾波器階數越多矩形度越高——即K越接近理想值1，制作難度當然也就越大。一般情況下，在過采樣系統中抗混疊濾波器是低通濾波器，用以將被采樣信號中的混疊頻率分量降低到很小的程度。在高端的儀器儀表領域中，每個產品的核心部件和電路都有著高要求的指標。濾波器的性能和指標決定了后續信號處理的難度，數據傳輸的安全性和信號抗干擾能力，在一定程度上決定了整個系統性能和指標。在現今的高精度測試要求下，需要高矩形系數等指標的抗混疊濾波器，因此，改進濾波器在截止頻率附近響應曲線變化的陡峭程度，提高矩形系數成為了待解決的問題。

發明內容

傳統多重負反饋濾波器雖然結構簡單，但是濾波效果不理想，矩形系數很小，遠遠達不到高端濾波器的指標要求。針對上述問題，本發明提供一種改進型抗混疊濾波電路，在多重負反饋濾波器的基礎上，進行優化改進，既可以保持平坦，又使過渡帶下降的坡度變得很陡，濾波器的選頻特性變好。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種改進型抗混疊濾波電路，包括：第一電阻，第二電阻，第三電阻，第四電阻，第五電阻，第六電阻，第七電阻，第八電阻，第一電容，第二電容，第三電容，第四電容，第五電容，第六電容，第七電容，第八電容，運算放大單元和電路第一節點，第二節點，第三節點，第四節點；第一電阻串接在運算放大單元的輸出信號正端和第一節點之間；第二電阻串接在第一節點和第二節點之間；第三電阻串接在第一節點和運算放大單元反向輸入端之間；第四電阻串接在第三節點和第四節點之間；第五電阻串接在第四節點和運算放大單元正向輸入端之間；第六電阻串接在運算放大單元的輸出信號負端和第四節點之間；第七電阻串接在第二節點和輸入信號負端之間；第八電阻串接在第三節點和輸入信號正端之間。第一電容串接在運算放大單元反向輸入端和運算放大單元的輸出信號正端之間；第二電容串接在第一節點和第四節點之間；第三電容串接在運算放大單元正向輸入端和運算放大單元的輸出信號負端之間；第四電容串接在第二節點和第三節點之間；第五電容串接在第二節點和接地端之間；第六電容串接在第三節點和接地端之間；第七電容串接在第一節點和接地端之間；第八電容串接在第四節點和接地端之間。

作為本發明一種優選技術方案，運算放大單元為對電壓具有高放大倍數的電路單元。

作為本發明一種優選技術方案，運算放大單元包括正向輸入端，反向輸入端，輸出端，以及電源端。

在傳統多重負反饋濾波器電路中增加第七電容、第八電容接地，濾波器截止頻率(下降3dB頻率點)變小，品質因素Q值變大，通帶截頻處增益變大，頻帶曲線變陡。

在傳統多重負反饋濾波器電路中增加第四電容、第五電容、第六電容、第七電阻、第八電阻，該部分電路等效于阻容濾波電路，過渡帶和阻帶頻率受到抑制，整個頻帶曲線變平滑。

完整的發明電路包含上述兩部分，既可以保證濾波特性曲線的通帶平坦，又提高了矩形系數，過渡帶曲線變陡峭。