濾波器是一種使用信號通過而同時抑制無用頻率信號的電子裝置, 在信息處理、數據傳送和抑制干擾等自動控制、通信及其它電子系統中應用廣泛。濾波一般可分為有源濾波和無源濾波, 有源濾波可以使幅頻特性比較陡峭, 而無源濾波設計簡單易行, 但幅頻特性不如濾波器, 而且體積較大。從濾波器階數可分為一階和高階, 階數越高, 幅頻特性越陡峭。高階濾波器通常可由一階和二階濾波器級聯而成。采用集成運放構成的RC 有源濾波器具有輸入阻抗高,輸出阻抗低, 可提供一定增益, 截止頻率可調等特點 。壓控電壓源型二階低通濾波電路是有源濾波電路的重要一種, 適合作為多級放大器的級聯。本文根據實際要求設計一種壓控電壓源型二階有源低通濾波電路, 采用E仿真軟件Mu ltisim10對壓控電壓源型二階有源低通濾波電路進行仿真分析、調試, 從而實現電路的優化設計。

1.設計分析

?二階有源低通濾波器典型結構如下圖所示：

其中, Y1 ~ Y5 為導納, 考慮到Up = UN , 根據KCL 可得到如下：

Auf = 1+ RF /R 6。只要適當選擇Yi, 就可以構成低通、高通、帶通等有源濾波器。設Y1 = 1 /R 1, Y2 = sC1, Y3 = 0, Y4 = 1 /R 2, Y5 =
sC2, 將其代入式( 1)中, 得到壓控電壓源型二階有源低通濾波器的傳遞函數為：

這是二階低通濾波器傳遞函數的典型表達式。其中, Xn 為特征角頻率, Q 稱為等效品質因數。

2.動手設計一款帶寬在340HZ的有源濾波器，電容10nf，放大倍數2.

為設計方便選取R1 = R2 = R, C1 = C2 = C, 則通帶截止頻率為f 0 = fn =1/2πrc,c=10nf.推出R=47Kohm

電路如下所示：

波形如下所示，100hz正弦波：