有源带通滤波器

要求：3、300Hz~3.4KHz带通滤波器

此部分要求学生设计一个有源的带通滤波器，作品的截频率为f L=300Hz，f H=3.4KHz。且要求且要求采用多级低通连接多级

高通，组成一个最大平坦滤波器，以用于后续实验中的语音滤波

处理。

有源滤波器实际指的是具有特定品相特性的放大器。一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。

利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。

拟采用二阶低通连接二阶高通来实现上述功能要求。

无限增益多重反馈滤波器通用电路

二阶无限增益多重反馈低通滤波器的设计。

将系统函数与相比较可以得出

，，

令C1=nC2，A0= 则

，，代入Q的表达式

得：

取n=4Q2（1+A0），上式可进一步简化为：

，，

令可得到滤波器中各项参数的计算公式为

C1＝4Q^2（1＋A0）C2

R1＝R0/（2Q A0）

R2= A0×R1

R3= R0/[2Q (1+A0)]

由此可见，只要确定C2的值，其余的参数可随之确定。

（1）首先决定C2的容量，再根据电容容量，用R0=1/2πf C C2公式计算基准电阻R0。选取C2值为2200pF，则基准电阻R0＝1/2πf C C2＝21.29kΩ。

（2）计算C1的电容值，C1＝4Q 2（1＋A0）C0=8797 pF

（3）计算R1的电阻值，R1＝R0/（2Q A0）＝15.05 kΩ

（4）计算R2的电阻值，R2= A0×R1＝15.05 kΩ

（5）计算R3的电阻值，R3= R0/[2Q (1+A0)]＝7.53 kΩ

实验电路以及结果:

二阶无限增益多重反馈高通滤波器的设计。选取滤波器通带增益A0＝1，截止频率f c=300Hz，Q为0.707。

那么取基准电容C0=0.033uF，则基准电阻R0=1/（2πf c C0）=16.076KΩ，

C1=C2=C0=1/（2πf c R0）=0.033uF

C3= C0/A0=0.033uF

R1＝R0/[Q（2＋1/A0）]=7.58 KΩ

R2＝R0Q（1+2A0）]=34.097KΩ

将低通和高通级联，可得由二阶低通以及二阶高通构成的频率在300Hz~3400Hz 的带通滤波器。参数在仿真时基本能够达到实验的要求，如果达不到可以采用可变的电阻来微调。