參數選擇與計算:
對于低通濾波器的設計,電容一般選取1000pF,對于高通濾波器的設計,電容一般選取0.1uF,然后根據公式R=1/2Πfc計算得出與電容相組合的電阻值,即得到此圖中R2、R6和R7,為了消除運放的失調電流造成的誤差,盡量是運放同相輸入端與反向輸入端對地的直流電阻基本相等,同時巴特沃斯濾波器階數與增益有一定的關系(見表1),根據這兩個條件可以列出兩個等式:30=R4*R5/(R4+R5),R5=R4(A-1),36=R8*R9/(R8+R9),R8=R9(A-1)由此可以解出R4、R5、R8、R9,原則是根據現實情況稍調整電阻值保持在一定限度內即可,不要相差太大,注意頻率不要超過運放的標定頻率。
表1巴特沃斯低通、高通電路階數與增益的關系
其二是二階有源帶通濾波器,只用一個放大區間,如下圖:
圖4 ?二階帶通濾波器
帶通濾波器電路圖設計(二)
由圖(1)所示帶通濾波電路的幅頻響應與高通、低通濾波電路的幅頻響應進行比較,不難發現低通與高通濾波電路相串聯如圖(2),可以構成帶通濾波電路,條件是低通濾波電路的截止角頻率WH大于高通電路的截止角頻率WL,兩者覆蓋的通帶就提供了一個帶通響應。
這是一個通帶頻率范圍為100HZ-10KHZ的帶通濾波電路,在通帶內我們設計為單位增益。根據題意,在頻率低端f=10HZ時,幅頻響應至少衰減26dB。在頻率高端f=100KHZ時,幅頻響應要求衰減不小于16dB。因此可以選擇一個二階高通濾波電路的截止頻率fH=10KHZ,一個二階低通濾波電路的fL=100HZ,有源器件仍選擇運放LF142,將這兩個濾波電路串聯如圖所示,就構成了所要求的帶通濾波電路。
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