專利名稱：一種調節濾波器通頻帶的方法及濾波器的制作方法
技術領域：
本發明屬濾波器領域，具體為一種調節濾波器通頻帶的方法及濾波器。
背景技術：
在濾波器電路中，通頻帶的調節一般需要調節電路的電阻、電容、電感等器件的參數，方法一是采用機械的方法調節可調電阻或可調電容的大小，改變電路的通頻帶；方法二是采用變容二極管，壓控方式調節變容二極管的結電容大小，從而改變電路通頻帶。上述方法所涉及電路的可集成性、可靠性受到影響，調節范圍也相對較窄。
發明內容
本發明目的在于改變濾波器電路通頻帶的調整方法，提供了一種具有可集成性、調整范圍更為寬廣且穩定性更好的調節濾波器通頻帶的方法及濾波器。本發明的目的是通過以下技術方案實現
一種調節濾波器通頻帶的方法，其濾波器電路中至少設有一個電容支路，所述電容支路中包括直接串聯的電容C1和壓敏電容C2，以及加載于壓敏電容C2兩端的靜態直流偏壓 U。，其中壓敏電容C2位于電容C1的低電位端，調節靜態直流偏壓Uc的大小，則壓敏電容C2 的值隨之改變，從而改電容支路的總電容值，進而實現濾波器通頻帶的調節。兩個是否是典型電路，代表性
電容C1遠大于壓敏電容C2 ；述壓敏電容C2 —端串接電阻I 。后接入靜態直流偏壓Uc產生電路，如低通情況；壓敏電容C2兩端分別串接電阻RjP民2后接入直流偏壓U。產生電路， 如高通情況。靜態直流偏壓U。產生電路包括數字信號產生電路、D/A轉換器、運算放大器和反饋電阻&。所述數字信號產生電路連接D/A轉換器輸入端，所述D/A轉換器輸出端連接運算放大器輸入端，所述反饋電阻&連接運算放大器輸出端和D/A轉換器輸出端，所述運算放大器輸出端連接所述電阻I 。，D/A轉換器將數字信號產生電路輸入的數字信號轉化為電流信號輸出至運算放大器，運算放大器將該電流信號轉換為直流電壓U。。所述數字信號可以由計算機直接產生。一種濾波器，該濾波器至少設有一個電容支路，其中，所述電容支路中包括相串聯的電容C1和壓敏電容C2，以及加載于壓敏電容C2兩端的靜態直流偏壓Uc，其中壓敏電容C2 位于電容C1的低電位端。本發明相比現有技術具有如下優點
本發明與機械調節電阻電容的方法相比，優點是可以變手動調節為自動調節；與采用變容二極管的電路相比，電容不需要像變容二極管那樣反偏工作，并且由于該類電容范圍比較廣，常用的電容容量范圍從IpF到lOOuF，故電路可在高、中、低頻率范圍內工作，通頻帶調節范圍比較大，采用這種方式可以設計通頻帶壓控調節的低通濾波器，高通濾波器和帶通濾波器。
圖1為Y5V介質陶瓷壓敏電容容量在20°C時隨靜態直流偏壓的變化關系曲線。
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圖2為數控電容調節電路示意圖。圖4為一階高通濾波器通頻帶可調的壓控濾波器電路圖。圖3為一階低通濾波器通頻帶可調的壓控濾波器電路圖。圖5為帶通濾波器通頻帶可調的壓控濾波器電路圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步的描述
本發明的壓控可調電容(即壓敏電容)可以根據需要采用不同類型的鐵電陶瓷或半導體陶瓷(如ΒΚ-1，ΒΚ-2陶瓷)作為電介質制作電容器，也可以直接購買市場上可見的低頻瓷介電容器(II類瓷介電容器)，或者采用半導體瓷介電容器(III類瓷介電容器)。如圖1所示，5V介質陶瓷電容容量在20°C時隨靜態直流偏壓的變化關系曲線；由圖1中可見電容容量隨所加直流電壓的升高而顯著減小，電容量呈現的變化是連續性的。下面以圖2為例說明電容容量的電控調節過程，在圖2中有兩個電容,C1為普通電容，可采用玻璃釉電容、聚苯乙烯電容、I類陶瓷介質電容等。C2為壓敏電容，可采用如圖1 所示的電容，A點對地的總電容是C1,C2串聯總電容，其中C2對地加上直流電壓，通過自動控制工業控制計算機給D/A轉換器輸入不同的數字量data，則D/A轉換器輸出不同大小的電流信號，經過運算放大器又將電流信號轉換成直流電壓信號加在電容C2上，隨著直流電壓的變化，C2的容量發生變化，從而總電容發生變化，實際使用時可采用C1大于C2十倍以上， 這樣電容調整變化率較大。圖2中總電容
權利要求
1.一種調節濾波器通頻帶的方法，其RC濾波器電路中至少設有一個電容支路，所述電容支路中包括直接串聯的電容C1和壓敏電容C2，以及加載于壓敏電容C2兩端的靜態直流偏壓U。，其中壓敏電容C2位于電容C1的低電位端，調節靜態直流偏壓Uc的大小，則壓敏電容C2的值隨之改變，從而改電容支路的總電容值，進而實現濾波器通頻帶的調節。
2.根據權利要求1所述調節濾波器通頻帶的方法，其中，所述電容C1S大于壓敏電容C2O
3.根據權利要求1所述調節濾波器通頻帶的方法，其中，所述壓敏電容C2—端串接電阻&后接入靜態直流偏壓Uc產生電路。
4.根據權利要求1所述調節濾波器通頻帶的方法，其中，所述壓敏電容C2兩端分別串接電阻Ra和Rc2后接入直流偏壓Uc產生電路。
5.根據權利要求1所述調節濾波器通頻帶的方法，其特征在于所述靜態直流偏壓Uc 產生電路包括數字信號產生電路、D/A轉換器、運算放大器和反饋電阻。
6.一種濾波器，其RC濾波電路中至少設有一個電容支路，其中，所述電容支路中包括直接串聯的電容C1和壓敏電容C2，以及加載于壓敏電容C2兩端的靜態直流偏壓仏，其中壓敏電容C2位于電容C1的低電位端。
7.根據權利要求6所述的濾波器，其中，所述電容C1遠大于壓敏電容C2。
8.根據權利要求6或7所述的濾波器，其中，所述壓敏電容C2—端串接電阻&后接入靜態直流偏壓U。產生電路。
9.根據權利要求6或7所述的濾波器，其中，所述壓敏電容C2兩端分別串接電阻Ra和 Rc2后接入靜態直流偏壓產生電路。
10.根據權利要求6所述的濾波器，其中，所述靜態直流偏壓Uc產生電路包括數字信號產生電路、D/A轉換器、運算放大器和反饋電阻。
全文摘要
本發明提供一種調節濾波器通頻帶的方法采及濾波器，用電介質介電常數隨電場變化的電容作為頻率調節器件，在電容上施加直流偏置電壓，改變電介質的介電常數，從而改變電容容量，以達到調節電路通頻帶的目的。本發明與機械調節電阻電容的方法相比，優點是可以變手動調節為自動調節；與采用變容二極管的電路相比，電容不需要像變容二極管那樣反偏工作，并且由于該類電容范圍比較廣，常用的電容容量范圍從1pF到100uF，故電路可在高中低頻率范圍內工作，通頻帶調節范圍比較大，采用這種方式可以設計通頻帶壓控調節的低通濾波器，高通濾波器和帶通濾波器。
文檔編號H03H7/12GK102347743SQ20111013022
公開日2012年2月8日 申請日期2011年5月19日 優先權日2011年5月19日
發明者季鑫源, 行鴻彥 申請人:南京信息工程大學