Q值可變的陷波濾波器電路及其工作原理

電路的功能

只濾除或衰減特定的頻率時，可使用陷波濾波器，例如用它濾除電源頻率引起的交流聲、濾除基波后測量波形失真率等。采用雙T電路時，如果采用大的Q值，無用的頻率附近的信號也會跟著衰減，因此陷波器的Q值要求可變。

電路工作原理

雙T電路由3個電阻、3個電容組成，基本上是雙對稱型的。單個無源濾波元件其衰減特性Q=0.25，具有很好的寬頻響應特性。

參數確定：R2=R3，C1=C2，R4=R2/2，C2=2C1，FO=1/2πR2.C1，在衰減極點處諧振。如果偏離以上條件就不能獲得最大衰減量，同時須注意各種元件的誤差。

OP放大器A1~A3均起緩沖放大器的作用，A2用來加正反饋，以改變阻抗，反饋量由R5和R6的分壓值確定。無反饋時的Q為0.25，如果設反饋的Q為Q’則：

通過改變分壓系數，便可使Q值大幅度改變。為了確定Q’值，可進行以下計算：

增加可變電阻VR1，然后可設定Q的可變范圍。電路圖中列出的參數是按Q=1~10，RT≈10K計算出的結果，VR1的滑動觸點方向是靠近R1時Q值增大。

關于陷波頻率的設定：首先應選定電容器，E6系列中沒有容量正好成2倍增長的產品，因此C3可用與C1相同的兩個電容并聯而成。

元件的選擇

OP放大器應選用適應陷波頻率的產品，50/60HZ的陷波濾波器可使用通用OP放大器。電阻可采用誤差為±1%的金屬膜電阻。確定了所需的Q值之后，如果不再需要調整，最好去掉VR1，因為即使加了VR1，一邊觀察頻率特性，一邊調整也是相當困難的。

C1~C3用聚酯薄膜電容，最好選用誤差為±1%以內的產品，不過也可以從誤差±5%的元件中挑選，再用電阻值微調。

應用說明

為了與50HZ、60HZ電源頻率相對應，可以更換雙T電路，或者把本電路的陷波濾波器作成50HZ和60HZ兩級串聯。如果使用頻率限制濾波器測量失真時，可進行3級串聯調諧設計，使之具有中心頻率±1%的衰減帶寬。