標(biāo)準(zhǔn)文檔二階有源濾波器設(shè)計一． 濾波器類型按照在 附近的頻率特性，可將濾波器分為以下三種：巴特沃茲響應(yīng)優(yōu)點(diǎn)：巴特沃茲濾波器提供了最大的通帶幅度響應(yīng)平坦度，具有良好的綜合性能，其脈沖響應(yīng)優(yōu)于切比雪夫，衰減速度優(yōu)于貝塞爾。缺點(diǎn)：階躍響應(yīng)存在一定的過沖和振蕩。切比雪夫響應(yīng)優(yōu)點(diǎn)：與巴特沃茲相比，切比雪夫?yàn)V波器具有更良好的通帶外衰減。缺點(diǎn)：通帶內(nèi)紋波令人不滿，階躍響應(yīng)的振鈴較嚴(yán)重。貝塞爾響應(yīng)優(yōu)點(diǎn)：貝塞爾濾波器具有最優(yōu)的階躍響應(yīng)——非常小的過沖及振鈴。缺點(diǎn)：與巴特沃茲相比，貝塞爾濾波器的通帶外衰減較為緩慢。（注意：巴特沃茲及貝塞爾響應(yīng)的 3dB衰減位于截止頻率處。而切比雪夫響應(yīng)的截止頻率定義為響應(yīng)下降至低于紋波帶的頻點(diǎn)頻率。對于偶數(shù)階濾波器而言，所有紋波均高于0dB的直流響應(yīng)，因此截止頻點(diǎn)位于0dB衰減處；而對于奇數(shù)階濾波器而言，所有紋波均低于0dB的直流響應(yīng)，因此截止頻點(diǎn)定義為低于紋波帶最大衰減點(diǎn)。）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔二． 最常用的有源極點(diǎn)對電路拓?fù)銶FB拓?fù)湟卜Q為無限增益拓?fù)浠騌auch拓?fù)?；適用于高Q值高增益電路；其對元件值的改變敏感度較低。Sallen-Key拓?fù)湎铝星闆r時，使用效果更佳：對增益精度要求較高；采用了單位增益濾波器；極點(diǎn)對Q值較低（如：Q<3）；（特例：某些高Q值高頻率濾波器若采用MFB拓?fù)?，則C1值須很小以得到合適的電阻值。而由于寄生電容干擾使得低容值將導(dǎo)致極大干擾）。（注意：MFB拓?fù)洳荒苡糜陔娏鞣答佇瓦\(yùn)放， 而S-K拓?fù)潆妷?、電流反饋型運(yùn)放均可；差分放大器只能采用 MFB拓?fù)?；S-K拓?fù)涞倪\(yùn)放輸出阻抗隨頻率增加而增加，故通帶外衰減能力受限，而MFB拓?fù)鋭t無此問題。）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔三． 濾波器設(shè)計步驟根據(jù)應(yīng)用場合確定濾波器響應(yīng)類型和電路拓?fù)?；確定截止頻率、階數(shù)、Q值等參數(shù)，通過濾波器設(shè)計軟件得到電路及相應(yīng)R、C參數(shù)；通過仿真實(shí)現(xiàn)并檢驗(yàn)上步得到的電路能否滿足設(shè)計參數(shù)要求，并進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化修改；（優(yōu)化方法：等比例縮放法。以二階Sallen-Key濾波器為例，實(shí)際電路中，R值選取太大，隨之引入的熱噪聲增大；而C值選取的太小，又易受寄生電容影響，尤其在高速應(yīng)用中，運(yùn)放輸入端的寄生電容對電路影響較大，須將此部分電容算入。等等。故在借由設(shè)計軟件構(gòu)建濾波器完成后，須經(jīng)過測試及參數(shù)調(diào)整，再用于實(shí)際設(shè)計中。）實(shí)物焊接實(shí)現(xiàn)濾波器設(shè)計。（濾波器的品質(zhì)因數(shù) Q：對于低通、高通濾波器，定義為在時電壓放大倍數(shù)與通頻帶放大倍數(shù)之比，也稱為截止函數(shù)特性，主要影響濾波器在截止頻率附近的幅頻特性；對于帶通濾波器，定義為中心頻率與通帶帶寬的比值，表征了濾波性能。）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔四． 二階低通濾波器參數(shù)計算1.Sallen-Key型計算時，可先選定 C1的值，則C2、R1、R2的值由下式?jīng)Q定：實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔（注意：C1、C2差值最好不要大于 10倍，否則算出的阻值可能為負(fù)值。）2.MFB型同理，選定C1后，電路的各個參數(shù)即可求出：實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔五． 二階高通濾波器參數(shù)計算1.Sallen-Key型為簡化設(shè)計，采用單位增益電路，且令 C1=C2=C,則有：實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔2.MFB型為簡化設(shè)計，令 C1=C3=C,且選定C2的值，則有：六． 二階帶通濾波器參數(shù)計算1.Sallen-Key型實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔由電路圖可得以下關(guān)系式：計算時首先選定 和C，則可得到其余參數(shù)，在此不加贅述。2.MFB型實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔同理，計