状态变量滤波器,状态变量滤波器原理是什么?

状态变量滤波器,状态变量滤波器原理是什么?

状态变量滤波器，又称多态变量滤波器，它可以分别从不同的点同时输出高通、带通、低通等，且增益A、截止频率w0、品质因素Q独立可调屯互不影响。

基本原理

在这里我们只讨论积分器的状态滤波器，微分的就不做细节讨论了。由滤波器理论可知，二阶低通、带通、高通的传递函数分别为

此式乘上因子1/Q即为带通滤波器。若将上式再乘上积分器，就是低通滤波器。这就是说，在二阶高通滤波器后级连两个积分器，第一个积分器后输出二阶带通，第二个积分器后输出二阶低通。

那么，如何输出二阶高通呢?可以这样考虑:输入信号Iin在整个频率0～∞是均匀的，因此可视为低通、带通和高通的代数和。利用负反馈，将Iin中除去低通和带通成分，就能得到高通成分。

按照上述思想，我们得到如下的方块图:

图为CCII1K实现，称之为基本的三功能电流模式状态变量滤波器，从不同的节点可以同时输出高通IH、带通IB、低通ILo

因此，通过改变CCII±K 的各增益Ko,K1,K2可以使A，w0，Q独立可调，互不影响，并且这种调整完全可由有源元件的增益来完成，因此若将CCII±K做成程控元件，这种方法将显示出很大的优越性。无源灵敏度分别为：

由此可见，无源灵敏度均比较低。