二阶有源滤波器全参数计算_解决方案_计划/解决方案_实用文档。标准文档 二阶有源滤波器设计 一． 滤波器类型 按照在 附近的频率特性，可将滤波器分为以下三种： 1. 巴特沃兹响应 优点：巴特沃兹滤波器提供了最大的通带幅度响应平坦度，具有良好 的综合性
标准文档 二阶有源滤波器设计 一． 滤波器类型 按照在 附近的频率特性，可将滤波器分为以下三种： 1. 巴特沃兹响应 优点：巴特沃兹滤波器提供了最大的通带幅度响应平坦度，具有良好 的综合性能，其脉冲响应优于切比雪夫，衰减速度优于贝塞尔。 缺点：阶跃响应存在一定的过冲和振荡。 2. 切比雪夫响应 优点：与巴特沃兹相比，切比雪夫滤波器具有更良好的通带外衰减。 缺点：通带内纹波令人不满，阶跃响应的振铃较严重。 3. 贝塞尔响应 优点：贝塞尔滤波器具有最优的阶跃响应——非常小的过冲及振铃。 缺点：与巴特沃兹相比，贝塞尔滤波器的通带外衰减较为缓慢。 （注意： 巴特沃兹及贝塞尔响应的 3dB 衰减位于截止频率处。 而切比雪夫响应的截止频率定义为响应下降至低于纹波带的频点 频率。 对于偶数阶滤波器而言，所有纹波均高于 0dB 的直流响应，因此 截止频点位于 0dB 衰减处；而对于奇数阶滤波器而言，所有纹波均低于 0dB 的直流响应，因此截止频点定义为低于纹波带最大衰减点。） 实用文案 标准文档 实用文案 标准文档 二． 最常用的有源极点对电路拓扑 1. MFB 拓扑 也称为无限增益拓扑或 Rauch 拓扑； 适用于高 Q 值高增益电路； 其对元件值的改变敏感度较低。 2. Sallen-Key 拓扑 下列情况时，使用效果更佳： 对增益精度要求较高； 采用了单位增益滤波器； 极点对 Q 值较低（如：Q3）； （特例：某些高 Q 值高频率滤波器若采用 MFB 拓扑，则 C1 值须很 小以得到合适的电阻值。而由于寄生电容干扰使得低容值将导致极大干 扰）。 （注意： MFB 拓扑不能用于电流反馈型运放，而 S-K 拓扑电压、电流反馈型 运放均可； 差分放大器只能采用 MFB 拓扑； S-K 拓扑的运放输出阻抗随频率增加而增加，故通带外衰减能力受 限，而 MFB 拓扑则无此问题。） 实用文案 标准文档 三． 滤波器设计步骤 1. 根据应用场合确定滤波器响应类型和电路拓扑； 2. 确定截止频率、阶数、Q 值等参数，通过滤波器设计软件得到电路 及相应 R、C 参数； 3. 通过仿真实现并检验上步得到的电路能否满足设计参数要求，并进 行相应优化修改； （优化方法：等比例缩放法。 以二阶 Sallen-Key 滤波器为例， 实际电路中，R 值选取太大，随之引入的热噪声增大；而 C 值 选取的太小，又易受寄生电容影响，尤其在高速应用中，运放输 入端的寄生电容对电路影响较大，须将此部分电容算入。等等。 故在借由设计软件构建滤波器完成后，须经过测试及参数调整， 再用于实际设计中。） 4. 实物焊接实现滤波器设计。 （滤波器的品质因数 Q： 对于低通、高通滤波器，定义为在 时电压放大倍数与通频带放 大倍数之比，也称为截止函数特性，主要影响滤波器在截止频率附近的 幅频特性； 对于带通滤波器，定义为中心频率与通带带宽的比值，表征了滤波 性能。） 实用文案 标准文档 四． 二阶低通滤波器参数计算 1. Sallen-Key 型 计算时，可先选定 C1 的值，则 C2、R1、R2 的值由下式决定： 实用文案 标准文档 （注意：C1、C2 差值最好不要大于 10 倍，否则算出的阻值可能为负值。） 2.MFB 型 同理，选定 C1 后，电路的各个参数即可求出： 实用文案 标准文档 五． 二阶高通滤波器参数计算 1. Sallen-Key 型 为简化设计，采用单位增益电路，且令 C1=C2=C,则有： 实用文案 标准文档 2.MFB 型 为简化设计，令 C1=C3=C,且选定 C2 的值，则有： 六． 二阶带通滤波器参数计算 1.Sallen-Key 型 实用文案 标准文档 由电路图可得以下关系式： 计算时首先选定 和 C，则可得到其余参数，在此不加赘述。 2.MFB 型 实用文案 标准文档 同理，计算时首先选定 和 C，则可得到其余参数，在此亦不加赘述。 七． 二阶带阻滤波器参数计算 1.有源双 T 型滤波 计算时首先选定 和 C，则可得到其余参数。 实用文案
