【正文】 量 有源濾波器 的幅頻特性 。 四 、設計思考與總結 總結 RC 有源濾波器的設計方法和運用到的主要知識點； 總結濾波器主要參數(shù)的測試方法； 對測試數(shù)據(jù)進行誤差分析。 方案 選擇 濾波器在通信測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。因為不用電感元件，所以免除了電感所固有的非線性特性、磁場屏蔽、損耗、體積和重量過大等缺點。阻帶指標為帶外傳輸系數(shù)的衰減速度（即帶沿的陡變）。當要求帶通濾波器的通帶較寬時，可用低通濾波器和高通濾波器合成，這比單純用帶通濾波器要好 2. 級數(shù)選擇 濾波器的級數(shù)主要根據(jù)對帶外衰減特殊性的要求來確定。 3. 運放的要求 在無特殊要求的情況下，可選用通用型運算放大器。如果濾波器工作于超低頻，以至使 RC 網(wǎng)絡中電阻元件的值超過 100kΩ，則應選低漂移高輸入阻抗的運放。 表 濾波器工作頻率與濾波電容取值的對應關系 f (1~10)Hz （ 10~102） Hz （ 102~103） Hz （ 1~10） KHz （ 10~103） KHz （ 102~103） KHz C (20~10)F （ 10~） uF （ ~） uF （ 104~103） pF （ 103~102） pF （ 102~10） pF 單元電路設計 . 原理圖設計 1. 低通濾波器 圖 低通濾波器電路圖 12 2 高通濾波器 圖 高通濾波器電路圖 3 帶通濾波器 圖 濾波器的傳輸函數(shù)與性能參數(shù) 由 RC 元件與運算放大器組成的濾波器稱為 RC 有源濾波器，其功能是讓一定頻率范圍內的信號通過，抑制或急劇衰減此頻率范圍以外的信號，因受運算放大器帶寬限制，這類 濾波器僅適用于低頻范圍，根據(jù)頻率范圍可將其分為低通、高通、帶通與帶阻四種濾波器，它們的幅頻特性如下圖所示，具有理想特性的濾波器是很難實現(xiàn)的，只能用實際特性去逼近理想的，常用的逼近方法是巴特沃斯最大啊平坦響應和切比雪夫等波動響應。 （ ） 注意： K 不能太大，否則會使電阻的取值較大，從而使引入增加，通常取 1≤ K≤ 10。 表 電路設計表 （ a） 二階低通濾波器設計表 性能參數(shù) ω c2=1/(R1R2CC1) Q= Av=1+R4/R3(Av≦ 2時電路穩(wěn)定 ) 設計表 電路元件值 ① AV 1 2 4 6 8 10 R1 R2 R3 開路 R4* 0 C1 C 2C 2C 2C 2C 說明 增益容易調整，輸入阻抗高，輸出阻抗低，運放 R110（ R1+R2） , 輸入端到地要有一直流通路，在ω c 處，運放的開環(huán)增益至少應是濾波器增益的 50倍 ① 阻為參數(shù) K=1 時的值，單位為 KΩ 15 (a) 二階高通濾波器設計表 (c) 二階帶通濾波器設計表 性能參數(shù) ω c2=1/(R2C)（ 1/R1+1/R3） Q=ω 0/BW 或 f0/BW(BWω 0) Av=1+R4/R5(Av≦ 2時電路穩(wěn)定 ) 設計表 電路元件值 ① （ Q=4） AV 1 2 4 6 8 10 R1 R2 R3 R4,R5 設計表 電路元件值 ① （ Q=5） AV 1 2 4 6 8 10 R1 R2 R3 R4,R5 性能參數(shù) ω c2=1/(R1R2CC1) Q= Av=1+R4/R3(Av≦ 2) 設計表 電路元件 值 ① AV 1 2 4 6 8 10 R1 R2 R3 開路 R4* 0 說明 要求運放 R1 大于 10 倍 R R R4 的選取要考慮對失調影響，在ω c 處，運放的開環(huán)增益 Av0 至少是濾波器增益的 50 倍 ① 阻為參數(shù) K=1 時的值，單位為 KΩ 16 設計表 電路元件值 ① （ Q=6） AV 1 2 4 6 8 10 R1 R2 R3 R4,R5 設計表 電路元件值 ① （ Q=8） AV 1 2 4 6 8 10 R1 R2 R3 R4,R5 設計表 電路元件值 ① （ Q=10） AV 1 2 4 6 8 10 R1 R2 R3 R4,R5 說明 調節(jié) R4， R5可調整增益 Av,ω 0不變，帶寬 BW（或 Q）改變 ①電阻為參數(shù) K=1 時的值，單位為 KΩ 2 注意事項 （ 1）電阻的標稱值盡可能接近設計值，可適當選用幾個電