《有源濾波器設(shè)計范例.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、一、低通濾波器的設(shè)計低通濾波器的設(shè)計是已知wo（-3dB截止頻率）、H0LP（直流增益）、Q（在-3dB截止頻率時的電壓放大倍數(shù)與通帶放大倍數(shù)數(shù)值之比）三個參數(shù)來設(shè)計電路，可選的電路形式為壓控電壓源低通濾波器和無限增益多路反饋低通濾波器。下面分別介紹：（一）二階壓控電壓源低通濾波器圖1二階壓控電壓源低通濾波器原理圖RBH0LPK1RA1woR1C1R2C21Q1KR1C1R2C2R1C2R2C1R2C2R1C1由上式可知，可通過先調(diào)整R1來先調(diào)整wo，然后通過調(diào)整K來調(diào)整Q值。對于巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾三種類型二階LPF的Q值分別為0.7

2、07、1、0.56。1、等值元件KRC電路設(shè)計令RRR和CCC，簡化上述各式，則1212RBH0LPK1RA1woRC1Q3K得出的設(shè)計方程為1RCwo1K3QRB(K1)RA由上式可知，H0LP值依賴于Q值大小。為了將增益從現(xiàn)在的Aold降到另一個不同的值A(chǔ)new，應(yīng)用戴維南定理，用分壓器R1A和R1B取代R1，同時確保wo不受替換的影響，需符合下式：R1BAnewAoldR1AR1BR1AR1BR1電路連接如圖2所示。圖2二階壓控電壓源低通濾波器等值法原理圖2、參考運算放大器應(yīng)用技術(shù)手冊（1）選取C111（2）Rw0C12f0C11（3）

3、電容擴展系數(shù)m2(H0LP1)4Q（4）C2mC1（5）R2QR1R（6）R22Qm（7）選取RA，則RB（H0LP1）RA【范例1】設(shè)計一低通濾波電路，要求其截止頻率f0為10kHz，Q0.707，ff0處的衰減速率不低于40dB/10頻程，截止頻率和增益等的誤差要求在±10%以內(nèi)。設(shè)計步驟：1．首先選擇電路形式，根據(jù)設(shè)計要求確定濾波器的階數(shù)n。（1）由衰減速率要求20ndB/十倍倍頻≥40dB/十倍頻程，算出n=2。（2）根據(jù)題目要求，選擇二階壓控電壓源低通有源濾波電路形式。2．根據(jù)傳輸函數(shù)等的要求設(shè)計電路中相應(yīng)元器件的具體數(shù)值。（1）根

4、據(jù)濾波器的特征頻率f0選取電容C和電阻R的值。電容C的大小一般不超過1uF，電阻R取值為kΩ數(shù)量級。表1給出截止頻率f0與電容值的選擇參考對照表。表1截止頻率與所選電容的參考對照表f010~100Hz0.1~1kHz1~10kHz10~100kHzC1~0.1uF0.1~0.01uF0.01~0.001uF1000~100pF設(shè)電容C的取值為1nF，11R15.915k392f0C21010110取標稱值，R16k（2）根據(jù)K確定電阻RA和RB的值11K331.5858Q0.707換算成對數(shù)為20lg1.58584.005dB取RA1k，則R

5、B585.8，取標稱值590Ω（3）如果修改增益為1，則R1B11.5858R1AR1BR1AR1B15.915k計算可得R1A25.239kR1B43.084k3．如果有靈敏度的要求，再進一步根據(jù)靈敏度對元件參數(shù)值的誤差和穩(wěn)定性提出限制?！痉独?】設(shè)計一低通濾波電路，要求其截止頻率f0為10kHz，Q0.707，直流增益H0LP=10，ff0處的衰減速率不低于40dB/10頻程，截止頻率和增益等的誤差要求在±10%以內(nèi)。1．首先選擇電路形式，根據(jù)設(shè)計要求確定濾波器的階數(shù)n。（1）由衰減速率要求20ndB/十倍倍頻≥40dB/十倍頻程，算出n

6、=2。（2）根據(jù)題目要求，選擇二階壓控電壓源低通有源濾波電路形式。2．根據(jù)傳輸函數(shù)等的要求設(shè)計電路中相應(yīng)元器件的具體數(shù)值。（1）根據(jù)濾波器的特征頻率f0選取電容C和電阻R的值。電容C的大小一般不超過1uF，電阻R取值為kΩ數(shù)量級。表1給出截止頻率f0與電容值的選擇參考對照表。表2截止頻率與所選電容的參考對照表f010~100Hz0.1~1kHz1~10kHz10~100kHzC1~0.1uF0.1~0.01uF0.01~0.001uF1000~100pF（1）選取C1，設(shè)電容C1的取值為1nF，則11R15.915k392f0C2101011

7、011（2）電容擴展系數(shù)m2(H0LP1)2（10-1）9.54Q40.707（3）C2mC19.5nF（4）R12QR20.70715.91522.512kR15.915（5）R21.1848k2Qm20.7079.5（6）選取RA=1kΩ，則RB（H0LP1）RA9k3．如果有靈敏度的要求，再進一步根據(jù)靈敏度對元件參數(shù)值的誤差和穩(wěn)定性提出限制。（二）二階無限增益多路反饋低通濾波器圖3二階無限增益多路反饋低通濾波器原理圖R3H0LP-R11woR2C1R3C2C1C2Q2R2R3R1R3R2R2R3由上式可知，可通過先調(diào)整R3來先調(diào)整wo，

8、然后通過調(diào)整R1來調(diào)整Q值。參考運算放大器應(yīng)用技術(shù)手冊（1）選取C211（2）Rw0C22f0C22（3）C14Q(H0LP1)C2R（5）R12QH0LPR（6）