下图是一个有源带通滤波器。理论分析的结果是:当图中所有相同标号的元件取相同数值的话,其中心频率为1/(2*pi*RC),Q值为R1/R,中心频率的电压增益为2倍。由于这个电路的中心频率与Q值相互独立,且Q值仅与两个电阻之比值有关,所以可以用在需要高Q值的电路中。 这个电路可以等效成下图所示的 LC谐振回路。 下面讨论这个电路的Q值。为了说明方便,将前面的图改画成如下形式:
现在的问题就是:如何估计这个RL?
事实上,对这个电路影响最大的是电容C的Q值。 较少有人关注电容的Q值,一种错误的看法是电容的漏电极小所以一定有很高的Q值。但实际上电容的Q值并没有想象的那么高。 在低频范围内工作的有源滤波器,其中的电容常常采用薄膜电容。薄膜电容器是用金属箔电极与塑料薄膜卷绕而成,为了减小体积,现在大部分薄膜电容中的电极都是在塑料薄膜上蒸镀的一层金属层。由于蒸镀的金属层很薄所以有较大的寄生电阻(ESR),又由于卷绕形成了寄生电感,所以这些电容往往在低频的时候有很好的性能,但是频率稍高就表现出损耗加大、容量下降等现象。 笔者曾经用电桥测量过多个薄膜电容,在几百赫兹频率下都表现良好,但是当频率加大到几十千赫兹后大部分电容都出现了容量下降,Q值下降的现象。 |
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