无源高通滤波电路设计和Multisim仿真

无源高通滤波电路设计和Multisim仿真1.设计要求

2.计算

-3dB对应的f0=1

2πRC ，本设计中要求-3dB对应的频率为10Hz，RC=1

2πf0

=

1

2π∗10

=0.0159，确定一个R值，可以算出对应的电容值。负载的阻抗最小为10k Ω，现在我们通过仿真验证下选不同电阻值的滤波效果。先取R=100K，计算可得C=0.159uF，取C=0.15uF。

3.仿真图

a)R=100K，C=0.15uF

仿真图

交流分析

由Cursor栏可知，x1=9.9831HZ时，y1≈0.085，远没有达到0.707，x2≈20HZ时，y2≈

0.175，远没有达到1，后面取不同电阻和电容值时分析方法和本参数下类似，不再详细叙述。

b)取R=10K，C=1.5uF，交流分析

c)R=1k，C=15uF，交流分析

d)R=0.1k，C=150uF，交流分析

由上面几组的仿真参数可知，在RC乘积不变的情况下，减小电阻值，增大电容值，x1=10HZ时，y1逐渐接近0.707，x2=20HZ时，y2逐渐接近1，即滤波电阻与负载电阻的比值越小时，滤波效果越好，即负载电阻对滤波电路造成的影响越小。

e)去掉10K的负载电阻，交流分析

和d组参数对比可知，去掉负载电阻后，x1=10HZ，x2=20HZ时，y1和y2都有所增加，即增加负载电阻后，滤波电路的截止频率会向右移。其实很容易理解，因此加上的负载电阻和滤波电路的电阻并联，并联后的阻值减小，导致截止频率增大。

f)R=0.1k，C=159uF，交流分析

前面的参数中C取的是近似值，导致x1=10HZ，y1不等于0.707，x2=20HZ，y2不等于1，取R=0.1k，C=159uF 后，通过Cursor栏可知，x1=10HZ，y1=0.706，已经非常接近0.707，达到滤波要求。

4.采用R和C并联结构的滤波电路

仿真图

a)R=100k，C=0.15uF

b)R=10K，C=1.5uF

c)R=1k，C=15uF

d)R=0.1k，C=150uF

e)去掉10k电阻

5.结论

通过对比两种滤波电路可知，采用传统的高通滤波电路滤波效果好，滤波电阻的阻值远小于负载电阻时滤波效果好。