有源低通滤波电路原理分析及Multisim仿真

有源低通滤波电路1)一阶无源低通滤波电路

1.理论分析

2.交流分析

从Cｕrsor栏可以看出,f＝1.0ＭＨz时,ｙ1=9８.４415，f=10０MHZ时，y2=990。95４7,频率相差一百倍，交流放大倍数只比也近似为10０倍,和理论分析吻合.

3.加２０负载电阻后交流分析

由Cursor可以看出，x1=１.０699HＺ时，交流放大倍数为0.925,比未加负载电阻时小,加负载电阻后的截止频率近似为ｘ２,为105。7kＨＺ,比未加负载电阻时的１00kHＺ大,和理论分析相符。可见,无缘滤波电路的截止频率和通带放大倍数随负载电阻的阻值改变,往往不能满足信号处理的要求,因此要引入有源滤波电路.

2)普通一阶有源低通滤波电路

1.原理分析

2.仿真图

3.交流分析

和原理分析的结果相同，当f=f,Au=0。7Aｕf=0.7＊2＝1。4,当f>>f0时,f每增大十倍，交流放大倍数是原来的十分之一.

3)普通二阶有源低通滤波器

1.原理分析

由理论分析可知,在一阶低通滤波的基础上加一个低通滤波，变成了二阶低通滤波电路。二阶低通滤波电路幅频特性的最大衰减速率是4０db/ｄec,是一阶低通滤波电路的两倍,但f=0。37fo时，Au=0。707Auｆ,即在f０附近的有用信号会得到较大幅度的衰减,因此有必要加入正反馈，使电路的滤波性能得到提升。

2.仿真图

3.交流分析

由Cursor栏可知,当ｆ=０.３7fｏ=37ｋHZ时,Ａu=0。7Aｕf＝1.４，和理论分析吻合。

4)压控电源二阶低通滤波

1.理论分析

由理论分析可知，当ｆ=f0时,Au/Aup=Q，在ｆ=ｆ0时的电压放大倍数和Ｑ值有关，Q 值大于1时，Au在f=f0处大于Ａｕｐ.Q值越大,f=f0处,Ａu／Auｐ越大。

2.仿真图

3.交流分析

根据交流分析可知,当ｆ＝f０＝100kＨＺ时。Ａu=Ａｕｐ=2，和理论分析吻合.

4.Ｑ值分析

从理论分析可知，不同的Q值在f=ｆ0处的幅值曲线的陡度不一样,取R4分别等于０Ω，620０Ω，9300Ω，分别对应Q值为0。5,2,仿真波形如下图所示

从仿真图的Ｃursoｒ栏可以看出,f＝f0＝１0０kHZ,R4＝6200Ω时，ｙ1=1。98５4≈２,和理论相符,R4=0Ω时,ｙ１=496。62８m≈0.5，为R4=６２00欧姆的1/4,和Ｑ值的倍数相同，与理论分析吻合,R4=9３０0时，y1=4.8547≈５，是R４=６２00欧姆的2.5倍，和Q值的倍数相同，与理论分析吻合.