聲表面諧振器專業(yè)特性
來源：http://diginow.com.cn 作者：kangbidz 2012年08月16
科技使人進(jìn)步，每個(gè)時(shí)代的前進(jìn)都離不開科技的不斷創(chuàng)新，拿個(gè)簡(jiǎn)單的來說，以前在家里有個(gè)黑白的電視機(jī)就非常的牛氣了，現(xiàn)在這種電視機(jī)恐怕已經(jīng)成為古董了，以前的電視是很大個(gè)的，現(xiàn)在呢什么LED啊，3D平板啊，等離子啊是越做越薄，越做越精致了，不管是外觀上還是音響效果上都有很大的變化，這就是科技給人帶來的視聽感受?？赡苡械娜藶閱枮槭裁船F(xiàn)在的電視可以做的那么薄，當(dāng)然了現(xiàn)在什么壓電元件都在像小體積，薄型發(fā)展，像什么電阻，電容啊，晶振，聲表面諧振器啊都在像小體積發(fā)展，特別是聲表面諧振器到現(xiàn)在已經(jīng)是一個(gè)鼎盛的時(shí)期了，下面我們簡(jiǎn)單介紹一下諧振器的主要功能和專業(yè)特性。
一、模擬濾波器的傳遞函數(shù)與頻率特性
（一）模擬濾波器的傳遞函數(shù)
模擬濾波電路的特性可由傳遞函數(shù)來描述。傳遞函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)電壓或電流拉氏變換之比。
經(jīng)分析，任意個(gè)互相隔離的線性網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后，總的傳遞函數(shù)等于各網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)的乘積。這樣，任何復(fù)雜的濾波網(wǎng)絡(luò)，可由若干簡(jiǎn)單的一階與二階濾波電路級(jí)聯(lián)構(gòu)成。
（二）模擬濾波器的頻率特性
模擬濾波器的傳遞函數(shù)H(s)表達(dá)了濾波器的輸入與輸出間的傳遞關(guān)系。若濾波器的輸入信號(hào)Ui是角頻率為w的單位信號(hào)，濾波器的輸出Uo(jw)=H(jw)表達(dá)了在單位信號(hào)輸入情況下的輸出信號(hào)隨頻率變化的關(guān)系，稱為濾波器的頻率特性函數(shù)，簡(jiǎn)稱頻率特性。
頻率特性H(jw)是一個(gè)復(fù)函數(shù)，其幅值A(chǔ)(w)稱為幅頻特性，其幅角∮(w)表示輸出信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)相位的變化，稱為相頻特性。
（三）諧振器的主要特性指標(biāo)
1、特征頻率：
①通帶截頻fp=wp/(2?)為通帶與過渡帶邊界點(diǎn)的頻率，在該點(diǎn)信號(hào)增益下降到一個(gè)人為規(guī)定的下限。
②阻帶截頻fr=wr/(2?)為阻帶與過渡帶邊界點(diǎn)的頻率，在該點(diǎn)信號(hào)衰耗(增益的倒數(shù))下降到一人為規(guī)定的下限。
③轉(zhuǎn)折頻率fc=wc/(2?)為信號(hào)功率衰減到1/2(約3dB)時(shí)的頻率，在很多情況下，常以fc作為通帶或阻帶截頻。
④固有頻率f0=w0/(2?)為電路沒有損耗時(shí)，濾波器的諧振頻率，復(fù)雜電路往往有多個(gè)固有頻率。
2、增益與衰耗
濾波器在通帶內(nèi)的增益并非常數(shù)。
①對(duì)低通濾波器通帶增益Kp一般指w=0時(shí)的增益；高通指w→∞時(shí)的增益；帶通則指中心頻率處的增益。
②對(duì)帶阻濾波器，應(yīng)給出阻帶衰耗，衰耗定義為增益的倒數(shù)。
③通帶增益變化量△Kp指通帶內(nèi)各點(diǎn)增益的最大變化量，如果△Kp以dB為單位，則指增益dB值的變化量。
3、阻尼系數(shù)與品質(zhì)因數(shù)
阻尼系數(shù)是表征濾波器對(duì)角頻率為w0信號(hào)的阻尼作用，是濾波器中表示能量衰耗的一項(xiàng)指標(biāo)。
阻尼系數(shù)的倒數(shù)稱為品質(zhì)因數(shù)，是評(píng)價(jià)帶通與帶阻濾波器頻率選擇特性的一個(gè)重要指標(biāo)，Q= w0/△w。式中的△w為帶通或帶阻濾波器的3dB帶寬， w0為中心頻率，在很多情況下中心頻率與固有頻率相等。
4、靈敏度
濾波電路由許多元件構(gòu)成，每個(gè)元件參數(shù)值的變化都會(huì)影響濾波器的性能。聲表面濾波器某一性能指標(biāo)y對(duì)某一元件參數(shù)x變化的靈敏度記作Sxy，定義為： Sxy=(dy/y)/(dx/x)。
該靈敏度與測(cè)量?jī)x器或電路系統(tǒng)靈敏度不是一個(gè)概念，該靈敏度越小，標(biāo)志著電路容錯(cuò)能力越強(qiáng)，穩(wěn)定性也越高。
5、群時(shí)延函數(shù)
當(dāng)濾波器幅頻特性滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，為保證輸出信號(hào)失真度不超過允許范圍，對(duì)其相頻特性∮(w)也應(yīng)提出一定要求。在濾波器設(shè)計(jì)中，常用群時(shí)延函數(shù)d∮(w)/dw評(píng)價(jià)信號(hào)經(jīng)濾波后相位失真程度。群時(shí)延函數(shù)d∮(w)/dw越接近常數(shù)，信號(hào)相位失真越小。
二、聲表面諧振器的功能和類型
1、功能：諧振器是具有頻率選擇作用的電路或運(yùn)算處理系統(tǒng)，具有濾除噪聲和分離各種不同信號(hào)的功能。
2、類型：
按處理信號(hào)形式分：模擬濾波器和數(shù)字濾波器
按功能分：低通、高通、帶通、帶阻
按電路組成分：LC無源、RC無源、由特殊元件構(gòu)成的無源濾波器、RC有源濾波器
按傳遞函數(shù)的微分方程階數(shù)分：一階、二階、高階。
聲表面諧振器在抑制電子信息設(shè)備高次諧波、鏡像信息、發(fā)射漏泄信號(hào)以及各類寄生雜波干擾等方面起到良好的作用，可以實(shí)現(xiàn)任意所需精度的幅頻和相頻特性的濾波，這是其它濾波器難以完成的。近年來國外已將聲表面濾波器片式化，重量只有0.2g；另外，由于采用了新的晶體材料和最新的精細(xì)加工技術(shù)，使聲表面器件上使用上限頻率提高到2.5GHz～3GHz。從而促使聲表面濾波器在抗EMI領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。
作者—康比電子
一、模擬濾波器的傳遞函數(shù)與頻率特性
（一）模擬濾波器的傳遞函數(shù)
模擬濾波電路的特性可由傳遞函數(shù)來描述。傳遞函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)電壓或電流拉氏變換之比。
經(jīng)分析，任意個(gè)互相隔離的線性網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后，總的傳遞函數(shù)等于各網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)的乘積。這樣，任何復(fù)雜的濾波網(wǎng)絡(luò)，可由若干簡(jiǎn)單的一階與二階濾波電路級(jí)聯(lián)構(gòu)成。
（二）模擬濾波器的頻率特性
模擬濾波器的傳遞函數(shù)H(s)表達(dá)了濾波器的輸入與輸出間的傳遞關(guān)系。若濾波器的輸入信號(hào)Ui是角頻率為w的單位信號(hào)，濾波器的輸出Uo(jw)=H(jw)表達(dá)了在單位信號(hào)輸入情況下的輸出信號(hào)隨頻率變化的關(guān)系，稱為濾波器的頻率特性函數(shù)，簡(jiǎn)稱頻率特性。
頻率特性H(jw)是一個(gè)復(fù)函數(shù)，其幅值A(chǔ)(w)稱為幅頻特性，其幅角∮(w)表示輸出信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)相位的變化，稱為相頻特性。
（三）諧振器的主要特性指標(biāo)
1、特征頻率：
①通帶截頻fp=wp/(2?)為通帶與過渡帶邊界點(diǎn)的頻率，在該點(diǎn)信號(hào)增益下降到一個(gè)人為規(guī)定的下限。
②阻帶截頻fr=wr/(2?)為阻帶與過渡帶邊界點(diǎn)的頻率，在該點(diǎn)信號(hào)衰耗(增益的倒數(shù))下降到一人為規(guī)定的下限。
③轉(zhuǎn)折頻率fc=wc/(2?)為信號(hào)功率衰減到1/2(約3dB)時(shí)的頻率，在很多情況下，常以fc作為通帶或阻帶截頻。
④固有頻率f0=w0/(2?)為電路沒有損耗時(shí)，濾波器的諧振頻率，復(fù)雜電路往往有多個(gè)固有頻率。
2、增益與衰耗
濾波器在通帶內(nèi)的增益并非常數(shù)。
①對(duì)低通濾波器通帶增益Kp一般指w=0時(shí)的增益；高通指w→∞時(shí)的增益；帶通則指中心頻率處的增益。
②對(duì)帶阻濾波器，應(yīng)給出阻帶衰耗，衰耗定義為增益的倒數(shù)。
③通帶增益變化量△Kp指通帶內(nèi)各點(diǎn)增益的最大變化量，如果△Kp以dB為單位，則指增益dB值的變化量。
3、阻尼系數(shù)與品質(zhì)因數(shù)
阻尼系數(shù)是表征濾波器對(duì)角頻率為w0信號(hào)的阻尼作用，是濾波器中表示能量衰耗的一項(xiàng)指標(biāo)。
阻尼系數(shù)的倒數(shù)稱為品質(zhì)因數(shù)，是評(píng)價(jià)帶通與帶阻濾波器頻率選擇特性的一個(gè)重要指標(biāo)，Q= w0/△w。式中的△w為帶通或帶阻濾波器的3dB帶寬， w0為中心頻率，在很多情況下中心頻率與固有頻率相等。
4、靈敏度
濾波電路由許多元件構(gòu)成，每個(gè)元件參數(shù)值的變化都會(huì)影響濾波器的性能。聲表面濾波器某一性能指標(biāo)y對(duì)某一元件參數(shù)x變化的靈敏度記作Sxy，定義為： Sxy=(dy/y)/(dx/x)。
該靈敏度與測(cè)量?jī)x器或電路系統(tǒng)靈敏度不是一個(gè)概念，該靈敏度越小，標(biāo)志著電路容錯(cuò)能力越強(qiáng)，穩(wěn)定性也越高。
5、群時(shí)延函數(shù)
當(dāng)濾波器幅頻特性滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，為保證輸出信號(hào)失真度不超過允許范圍，對(duì)其相頻特性∮(w)也應(yīng)提出一定要求。在濾波器設(shè)計(jì)中，常用群時(shí)延函數(shù)d∮(w)/dw評(píng)價(jià)信號(hào)經(jīng)濾波后相位失真程度。群時(shí)延函數(shù)d∮(w)/dw越接近常數(shù)，信號(hào)相位失真越小。
二、聲表面諧振器的功能和類型
1、功能：諧振器是具有頻率選擇作用的電路或運(yùn)算處理系統(tǒng)，具有濾除噪聲和分離各種不同信號(hào)的功能。
2、類型：
按處理信號(hào)形式分：模擬濾波器和數(shù)字濾波器
按功能分：低通、高通、帶通、帶阻
按電路組成分：LC無源、RC無源、由特殊元件構(gòu)成的無源濾波器、RC有源濾波器
按傳遞函數(shù)的微分方程階數(shù)分：一階、二階、高階。
聲表面諧振器在抑制電子信息設(shè)備高次諧波、鏡像信息、發(fā)射漏泄信號(hào)以及各類寄生雜波干擾等方面起到良好的作用，可以實(shí)現(xiàn)任意所需精度的幅頻和相頻特性的濾波，這是其它濾波器難以完成的。近年來國外已將聲表面濾波器片式化，重量只有0.2g；另外，由于采用了新的晶體材料和最新的精細(xì)加工技術(shù)，使聲表面器件上使用上限頻率提高到2.5GHz～3GHz。從而促使聲表面濾波器在抗EMI領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。
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