二阶滤波器原理与Sallen-Key滤波器应用

"本文主要介绍了二阶滤波器在imx8系列规格书中的应用，特别是Sallen-Key滤波器的使用。二阶滤波器因其40dB每倍频的幅频特性而广泛应用于各种滤波任务。文章强调了不同类型的滤波器，如Butterworth、Chebyshev和Bessell滤波器的特点，以及如何通过调整Q值来改变滤波特性。同时，提到了带通和带阻滤波器的实现方法，以及在特定情况下选择高通和低通滤波器串联来获得更宽的带宽。此外，还介绍了运算放大器在滤波器设计中的重要角色，尤其是Sallen-Key滤波器因其低成本和简单的电路结构而受到青睐。文中也探讨了运算放大器在单电源供电条件下的应用，包括电源电压的选择、虚地的使用以及Rail-to-Rail运放的重要性。" 本文详细讨论了二阶滤波器的种类及其在imx8系列芯片中的应用。二阶滤波器以其独特的40dB每倍频的滚降率而受到欢迎，能够实现低通、高通、带通和带阻等各种滤波效果。其中，Butterworth滤波器因其平缓的频率响应而易于精确计算拐点频率，而Chebyshev和Bessell滤波器则允许对Butterworth滤波器进行微调，以适应不同的性能需求。对于需要宽带的带通或带阻滤波器，可以采用高通和低通滤波器的组合。 Sallen-Key滤波器作为一种广泛应用的二阶滤波器，由一个运算放大器和四个无源元件构成，具有低成本和简单设计的优点。然而，不同的滤波器类型会有不同的性能表现，例如在阻带衰减方面，多反馈滤波器可能会优于Sallen-Key滤波器。在实际应用中，设计师需要根据具体需求选择合适的滤波器类型。 在运算放大器的应用中，文章特别提到了单电源供电的情况。单电源供电的运放电路设计需要更加谨慎，确保理解运放的电源电压限制。Rail-to-Rail运放能够在输入和输出端提供接近电源电压的摆幅，从而在低电源电压下保持较高的动态范围。尽管如此，设计者仍需注意并非所有号称Rail-to-Rail的运放都能在输入和输出两端同时达到这一特性。 二阶滤波器在imx8系列规格书中扮演着关键角色，Sallen-Key滤波器因其简洁和经济性而成为首选。而运算放大器的选择和供电方式则直接影响滤波器的性能和应用范围。设计者需要全面了解这些概念，以便在实际工程中做出最佳决策。