二阶带通滤波器的设计原理
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实验二：Multisim仿真——带通滤波器的设计
一．实验目的
采用Multisim软件来设计带通滤波器电路，计算带通滤波器参数并对其仿真进行分析。
二．实验原理及计算：
2.1二阶有源滤波器数学模型如下：
采用节点法来计算其输出函数
◆在节点1 有：
U1−Ui Y1+U1−Uo Y4+U1−U2Y3+U1Y2=0①
◆在节点2 有：
U2−U1Y3+U2−Uo Y5=0②
由虚短得到U2=0，代入②式得：U1=−Y5
Y3
Uo③
将③代入①有：
G s=Uo
Ui
=
−Y1Y3
Y5Y1+Y2+Y3+Y4+Y3Y4
又因为Y1=1R 1
,Y2=
1R 1
,Y1=
1R 2
,Y3=sC3,Y4=sC4,Y5=
1R 5
得到：
G s =
−
s R 1C 4
S 2+R 5 sC 3+sC 4 s +sC 3sC 4R 5(R 1+R 2)
与二阶滤波器相应的标准表达式
11)(11
)(20
2
02++=
+⋅+=O O O
O O
S Q S S Q A S Q S S Q
A S A ωωωωωω
比较可得：
Go =1
R 5
1+C 3
ω0= 1R 5C 3C 4(1R 1+1
R 2
) Q =
R 5(1
R 1
+
1R 2)
C 4
+
C 3
以上只有三个方程，却有5个未知数。可令C3=C4=C ，联立以上几个方程可得：
R1=Q
R2=Q
2Q 2−Go ω0C
R5=2Q
ω0C
2.2 在我们systemview试验一中有两个滤波器
现计算第一个滤波器的参数：中心频率为60khz，通频带为60khz。
由ω0=2π∗60∗e3，Q=1.2，Go=1,得：
R1=3.18kΏ，R2=1.69kΏ，R5=6.37kΏ。
三．根据计算的参数在Multisim中搭建实验电路，完成仿真。
3.1 根据所计算的第一个带通滤波器的参数所得实验电路图如下：
采用一个交流电源作为输入，通过扫频仪观察响应的幅频特性。得到所设计的滤波器幅频特性图像：