阶压控型低通滤波器设计精选文档.docx

TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-TTMSHHJ8】
阶压控型低通滤波器设计精选文档
二阶压控型低通滤波器设计
1. 设计要求
设计一个二阶压控型低通滤波器，要求通带增益为2，截止频率为2KHz，可以选择电容器，阻值尽量接近实际计算值，电路设计完后，画出频率响应曲线，并采用Multisim软件进行仿真分析。
2. 设计目的
（1） 进一步掌握滤波器电路的工作原理和参数计算。
（2） 熟练使用Multisim进行简单的电路设计和仿真。
3. 问题分析与参量计算
问题的简单分析
二阶压控型低通LPF电路基本原理图可参照教材P345页（如下）
而题目中已经给出了电容的值，故我们所要做的只是确定电阻阻值以及进行电路合理的相关改善。
实验所选取的运放器是μa741，实验是在Multisim环境仿真完成的。
计算电路相关参数
（1） 低通滤波器在通带将内电容视为开路，给电路引入负反馈从而满足“虚短”、“虚断”，通带增益,则，取= 。
（2） 传递函数：为方便计算，取，由“虚短”、“虚断”及叠加定理，得
得到传递函数：
令，取，，
（3） 当为截止频率时，,令,则得方程，解得，因为，取可解得电阻，由于实际试验中难以的到的电阻，故实际试验中用10的电阻代替之
（4）入的信号源
最终得到的电路图：
二阶压控电压源低通滤波器（LPF）的幅频特性
Q===1 ,所以Q=1的曲线即为此二阶压控电压源低通滤波器（LPF）的幅频特性。
4. 仿真观察与分析
电路的仿真结果如图
由幅频特性图可看出该二阶压控型低通滤波器的通带增益为2，截止频率近似为2，满足设 计要求。
将信号源改为函数发生器，进行仿真

（1） 当输入100mv，500Hz正弦波时得到输入输出波形为：
由图知输出的波形幅值变为输入的两倍左右，即即2，说明时为通带。
（2） 当输入100mv，2000Hz正弦波时得到输入输出波形为：
由图知输出的波形幅值变为输入的倍左右，说明为其截止频率。
（3） 当输入100mv，100kHz正弦波时得到输入输出波