簡單二階有源低通濾波器電路及幅頻特性

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上簡單二階有源低通濾波器電路及幅頻特性  為了使輸出電壓在高頻段以更快的速率下降，以改善濾波效果，再加一節(jié)RC低通濾波環(huán)節(jié)，稱為二階有源濾波電路。它比一階低通濾波器的濾波效果更好。二階LPF的電路圖如圖6所示，幅頻特性曲線如圖7所示。  圖6 二階低通電路(LPF) 圖7 二階低通電路幅頻特性曲線（1）通帶增益  當f = 0時，各電容器可視為開路，通帶內(nèi)的增益為 （2）二階低通有源濾波器傳遞函數(shù)根據(jù)圖8-2.06可以寫出  通常有 ，聯(lián)立求解以上三式，可得濾波器的傳遞函數(shù)(3)通帶截止頻率 

2、; 將s換成j，令02f0=1/(RC)可得   當f=fp 時，上式分母的模解得截止頻率：   與理想的二階波特圖相比，在超過f0以后，幅頻特性以-40 dB/dec的速率下降，比一階的下降快。但在通帶截止頻率fpf0之間幅頻特性下降的還不夠快。摘要 設計一種壓控電壓源型二階有源低通濾波電路，并利用Multisim10仿真軟件對電路的頻率特性、特征參量等進行了仿真分析，仿真結(jié)果與理論設計一致，為有源濾波器的電路設計提供了EDA手段和依據(jù)。關(guān)鍵詞 二階有源低通濾波器；電路設計自動化；仿真分析；Multisim10濾波器是一種使用信號通過而同時抑制無用頻率

3、信號的電子裝置，在信息處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等自動控制、通信及其它電子系統(tǒng)中應用廣泛。濾波一般 可分為有源濾波和無源濾波，有源濾波可以使幅頻特性比較陡峭，而無源濾波設計簡單易行，但幅頻特性不如有源濾波器，而且體積較大。從濾波器階數(shù)可分為一階 和高階，階數(shù)越高，幅頻特性越陡峭。高階濾波器通?？捎梢浑A和二階濾波器級聯(lián)而成。采用集成運放構(gòu)成的RC有源濾波器具有輸入阻抗高，輸出阻抗低，可提供 一定增益，截止頻率可調(diào)等特點。壓控電壓源型二階低通濾波電路是有源濾波電路的重要一種，適合作為多級放大器的級聯(lián)。本文根據(jù)實際要求設計一種壓控電壓源 型二階有源低通濾波電路，采用EDA仿真軟件Multisim1O對

4、壓控電壓源型二階有源低通濾波電路進行仿真分析、調(diào)試，從而實現(xiàn)電路的優(yōu)化設計。1 設計分析11 二階有源濾波器的典型結(jié)構(gòu)二階有源濾波器的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，Y1Y5為導納，考慮到UP=UN，根據(jù)KCL可求得式(1)是二階壓控電壓源濾波器傳遞函數(shù)的一般表達式，式中，Auf=1+RfR6。只要適當選擇Yi，1i5，就可以構(gòu)成低通、高通、帶通等有源濾波器。12 二階有源低通濾波器特性分析設Y1=1R1，Y2=sC1，Y3=O，Y4=1R2，Y5=sC2，將其代入式(1)中，得到壓控電壓源型二階有源低通濾波器的傳遞函數(shù)為式(2)為二階低通濾波器傳遞函數(shù)的典型表達式。其中，n為特征角頻率，Q稱為等效品質(zhì)因數(shù)。2 二階有源低通濾波器的設計21 設計要求設計一個壓控電壓源型二階有源低通濾波電路，要求通帶截止頻率fo=100 kHz，等效品質(zhì)因數(shù)Q=1，試確定電路中有關(guān)元件的參數(shù)值。22 選擇運放設計要求的截止頻率較高，因此要求運放的頻帶較寬，選用通頻帶較寬的運放，本例選用運