內容簡介
1 本書是一本全面介紹濾波器設計和製作方法的實用性圖書
2 列舉大量實例說明濾波器的各類型設計方法和製作技巧
3 詳細介紹了對於實現濾波器有重要意義的電感線圈的設計、製作和測試方法。幫助讀者輕鬆學會各類型濾波器的設計方法和製作技巧
圖書目錄
第一章濾波器的種類及特性1
第一節濾波器的種類和名稱1
一、LC濾波器1
二、RC濾波器1
三、有源濾波器1
四、開關電容濾波器1
五、濾波器的名稱2
第二節理想濾波器3
一、理想低通濾波器3
二、理想高通濾波器3
三、理想帶通濾波器3
四、理想帶阻濾波器3
五、全通濾波器4
第三節實際濾波器4
第四節函式型濾波器及分類5
第五節頻率回響的歸一化6
第二章RC濾波器的設計方法7
第一節一階RC濾波器的設計7
第二節電路組成及仿真8
第三節性能測試8
第四節多種信號源實測11
第三章低通濾波器的設計方法17
第一節定K型低通濾波器的特性17
第二節定K型低通濾波器依據歸一化LPF設計18
第三節定K型歸一化LPF設計參數18
第四節m推演型低通濾波器20
第五節m推演型LPF歸一化設計21
第六節m推演型與定K型低通濾波器整合設計23
第七節濾波器的匹配及最佳化設計24
第四章切比雪夫型低通濾波器的設計28
第一節切比雪夫型低通濾波器的特性及定義28
第二節切比雪夫型低通濾波器依據歸一化LPF設計28
第三節歸一化切比雪夫型LPF設計參數31
第五章巴特沃斯型低通濾波器的設計41
第一節巴特沃斯型低通濾波器的特性41
第二節巴特沃斯型低通濾波器依據歸一化LPF設計42
第三節歸一化巴特沃斯型LPF設計參數及計算44
第六章高斯型低通濾波器的設計51
第一節高斯型低通濾波器的特性51
第二節高斯型低通濾波器依據歸一化LPF設計51
第三節歸一化高斯型LPF設計參數55
第七章貝塞爾型低通濾波器的設計57
第一節貝塞爾型低通濾波器的特性57
第二節貝塞爾型低通濾波器依據歸一化LPF設計57
第三節歸一化貝塞爾型LPF設計參數60
第八章有源濾波器設計元器件的選擇65
第一節電容器的選擇65
一、表面貼裝電容器66
二、軸向及徑向引線結構67
三、電解電容器結構68
四、根據濾波器的用途選擇電容器68
第二節電感器的選擇72
一、電感器選擇簡述72
二、片式磁珠72
三、空氣芯電感72
四、色碼電感線圈72
五、電感的頻率特性73
六、品質因數Q值73
第三節電阻器的選擇73
一、固定電阻器73
二、可變電阻器77
第四節運算放大器的選擇78
一、運算放大器基本原理78
二、非理想放大器的分析80
三、運算放大器有限增益的影響80
四、實際放大器需要考慮的問題81
第九章高通濾波器的設計84
第一節高通濾波器的定義84
第二節用定K型低通濾波器變換設計高通濾波器85
一、歸一化LPF電路中的電感、電容互換85
二、對變換後電路的所有元件值求倒數85
第三節用m推演型低通濾波器變換設計高通濾波器87
第四節用巴特沃斯型濾波器變換設計高通濾波器89
第五節用貝塞爾型低通濾波器變換設計高通濾波器91
第六節用高斯型低通濾波器變換設計高通濾波器93
第七節高通濾波器設計中對於寄生電感的有效利用94
第十章有源高通濾波器設計97
第一節低通到高通的變換97
第二節全極點高通濾波器97
第三節橢圓函式高通濾波器98
第四節狀態變數高通濾波器102
一、狀態變數102
二、全極點電路102
第五節使用通用阻抗變換器的高通濾波器108
第六節使用通用阻抗變換器的有源橢圓函式高通濾波器110
第十一章帶通濾波器設計112
第一節帶通濾波器的定義與特性112
第二節帶通濾波器設計步驟112
第三節用定K型低通濾波器變換設計帶通濾波器113
第四節帶通特性與低通特性的關係115
第五節帶通濾波器截止頻率和陷波頻率計算115
第六節不同類型的帶通濾波器特性117
一、不同類型BPF對比118
二、BPF製作實例124
第七節有源帶通濾波器設計129
第十二章帶阻濾波器設計136
第一節帶阻濾波器定義136
第二節帶阻濾波器設計步驟136
第三節用定K型歸一化LPF變換設計帶阻濾波器137
第四節用巴特沃斯型歸一化LPF變換設計帶阻濾波器138
第十三章諧振耦合式帶通濾波器設計140
第一節諧振耦合式帶通濾波器結構140
第二節諧振耦合式帶通濾波器設計方法140
第三節製作高頻帶通濾波器時注意的問題144
第十四章匹配衰減器的設計與套用147
第一節濾波器匹配作用147
第二節特徵阻抗變換器148
第三節T形阻抗變換器與π形阻抗變換器148
第四節匹配衰減器設計149
一、T形匹配衰減器149
二、π形匹配衰減器150
第五節歸一化匹配衰減器與阻抗變換器150
第十五章電感線圈的設計與製作153
第一節空心線圈的作用153
第二節空心線圈的設計與製作153
第三節環形磁芯線圈的設計與製作154
第四節可變線圈的設計與製作158
第五節空心線圈的設計參數158
第十六章數字濾波器的設計167
第一節信號處理167
第二節數位訊號處理168
第三節數位訊號表示168
第四節數字濾波器與模擬濾波器171
一、數字系統的優勢171
二、模擬系統的優勢172
第五節FIR數字濾波器172
第十七章開關電容濾波器設計186
第一節開關電容濾波器概述186
第二節通用開關電容二階濾波器186
一、操作模式187
二、電源連線191
第三節開關電容濾波器的分類194
第四節開關電容濾波器的選擇195
參考文獻197
序言
濾波器可以有效地抑制帶外噪聲，均衡所有頻帶的幅度、相位特性。因此，它在通信、控制信號處理等領域都發揮著重要作用，被廣泛地套用於通信、數據採集、控制等各類電子系統中。
在電路設計中，要求濾波器的設計工程師不但要具備相當的工程經驗，還要具備一定的數學及工程知識，以掌握複雜的理論及煩瑣的計算。隨著電子技術，特別是微電子技術的發展，傳統的手工計算被計算機代替，以往的模擬信號處理方式也被數位訊號處理所代替，這些變化給濾波器的設計理論和設計方法帶來了很大變化。對於模擬濾波器，設計者不再需要關注設計的細節，而要用更多的精力關注套用本身的需求、元器件的可實現性，而對數字濾波器，設計的自動化程度更高。為幫助廣大設計人員儘快掌握濾波器的設計，我們特編寫本書。
本書詳細講述了濾波器的種類及特性、RC濾波器設計方法、低通濾波器設計方法、切比雪夫型低通濾波器設計、巴特沃斯型低通濾波器設計、高斯型低通濾波器設計、貝塞爾型低通濾波器設計、高通濾波器設計、有源濾波器設計元器件選擇、有源高通濾波器設計、帶通濾波器設計、帶阻濾波器設計、諧振耦合式帶通濾波器設計、匹配衰減器的設計與套用、電感線圈的設計與製作、數字濾波器的設計、開關電容濾波器設計等內容。同時書中還介紹了對於實現濾波器有重要意義的元件值變換方法、匹配衰減器設計方法和電感線圈的設計、製作和測試方法等內容。書中所講解的內容，都是從生產實踐中提煉出來的，讀者經過學習、理解和掌握後即可快速掌握濾波器的設計技術。
本書由周新主編，李虎、張明霞任副主編，侯江薇、馬子敬、吳晶晶、張紅芳、陳曄、郭楊楊、謝永昌、張超、董碩、張伯虎等也參與了全書編寫工作。
由於時間倉促，書中不足之處難免，敬請讀者批評指正。
編者
