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通用阻抗变换器
通用阻抗变换器(GIC)的典型电路如图1所示，其驱动点阻抗ZIN可以表示为： 如果把Z4变换为阻抗为1／SC(其中S=jω)的虚拟元件，其它元件为电阻，则驱动点的阻抗为： 这样，该阻抗即与频率成正比，它相当于一个电感，可计算其电感值为： 如果引入两个电容取代Z1和Z3，而Z2、Z4、Z5仍为电阻，则驱动点的阻抗表达式可变为： 可见，该阻抗正比于1／S2，可称为D元件。它的驱动点阻抗为： 如果令C=1F、R2=R5=1 Ω、R4=R，则D可化简为：D=R。为了更好地说明D元件的特性，如将S=jω带入式(5)，则有： |
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高通变换的实现
事实上，通用阻抗变换器(GIC)也可作为模拟电感使用，其电感值为L=CR1R3R5／R2。若取R1=R2=R3=1 Ω，C=1F，则可得到归一化电感L=R5。这种模拟电感特别适合作为高通臂接地电感。 下面给出通用阻抗变换器(GIC)的另一种应用，即S变换实现法。 所谓S变换，就是用S乘以R、C、L。其结果就是把电阻变换为电感，电容变换为电阻，并将电感变换为频变电阻。但这里的频变电阻是与S2成正比的。图2给出了S变换的元件变换关系图。 下面给出用GIC实现S2L变换具体应用方法。本设计要求在高通1590 Hz处的最大衰减为0.1773dB，而在465 Hz处的最小衰减为40 dB。其具体的实现方法如下： (1) 计算陡度系数：ΩS=fC／fS=1590／465=3.4194； (2) 因滤波特性非常陡峭，所以选择椭圆函数型，参数如下： 此时对应的归一化低通电路如图3所示，它表明的是低通原型； (3) 为了将网络转换为归一化高通模式，可用电容代替电感，其元件值为其倒数。归一化高通模式的电感也取电容值的倒数，其电路如图4所示。 (4) 对图4取S变换，将电容取倒数变为电阻，将电阻代替为电感，并将电感用频变负阻代替，即可获得如图5所示的S变换归一化电路； (5) 继续反归一化即可得到实际元件值，并最终得到如图6所示的实际电路。 |
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