[发明专利]一种低通滤波器

权利要求书

1.一种低通滤波器，其特征是：一个低通滤波器电路，它具有一个用于接收一个模拟输入信号V_in的输入端并具有一个用于产生一个滤波的模拟输出信号V_out的输出端，所述滤波电路的增益由V_out与V_in的比值定义，它的振幅和相位取决于频率w，滤波器电路耦合在输入和输出之间，从而提供振幅，所以作为频率函数的振幅包括一个通过低频率的通带和一个阻止高频率的阻带，以及过渡区域之间的一个截止频率w_o，滤波电路使增益符合一个二阶频变函数表示为：                                                ，式中，，其中j表示等于-1的平方根的复数，H_O表示滤波电路的直流增益，Q表示Q因子或滤波器电路的极点的品质因数，滤波器电路包括：第一和第二电阻耦合在输入端和输出端之间；一个运算放大器，其具有一个负输入端、一个正输入端和一个输出端，第三电阻器连接在第一电阻器和运算放大器的负输入端；第一电容器连接在运算放大器的负输入端和滤波电路的输出端；反馈元件具有的一个输入端、一个输出端和一个负增益形成一个正反馈路径，实现了非常灵活的滤波器参数w_o 、H_O和Q的选择；第二电容器连接在反馈元件的输出端和第一电阻器之间；所述低通滤波电路的第一电容器、第二电容器、运算放大器和反馈元件是集成的；所述低通滤波电路是一个单片集成电路。

2.根据权利要求1所述的一种低通滤波器，其特征是：所述直流增益H_O、截止频率w_o和Q因子Q符合下面的公式：

                  

其中R₁、R₂和R₃是第一、第二和第三电阻的电阻值，C₁和C₂是第一和第二电容器的电容值，而K是反馈元件的增益；所述低通滤波器可以以串联方式级联，形成更高阶的滤波器，所述高阶等于2ⁿ且n是串联的低通滤波器电路的数量。

3.根据权利要求1所述的一种低通滤波器，其特征是：一个低通滤波器电路，它具有一个用于接收一个模拟输入信号V_in的输入端并具有一个用于产生一个滤波的模拟输出信号V_out的输出端，所述滤波电路的增益由V_out与V_in的比值定义，它的振幅和相位取决于频率w，滤波器电路耦合在输入和输出之间，从而提供振幅，所以作为频率函数的振幅包括一个通过低频率的通带和一个阻止高频率的阻带，以及过渡区域之间的一个截止频率W_O，滤波电路使增益符合一个二阶频变函数表示为： ，式中，，其中j表示等于-1的平方根的复数，H_O表示滤波电路的直流增益，Q表示Q因子或滤波器电路的极点的品质因数，滤波器电路包括：一个差分放大器，它具有一个负输入端和一个正输入端，一个负输出端和正输出端；第一和第二电阻器连接在低通滤波电路的输入端和差分放大器的负输入端之间；第三和第四电阻器连接在低通滤波器电路和差分放大器的正输入端之间；第五电阻器连接在第一电阻器和差分放大器的正输入端；第六电阻器连接在第三电阻器和差分放大器的负输出端之间；第一电容器连接在差分放大器的负输入端和差分放大器的正输出端之间；第二电容器连接在差分放大器的正输入端和差分放大器的负输出端；第三电容器连接在第一电阻器和差分放大器的负输出端；第四电容器连接在第三电阻器和差分放大器的正输出端。