參數(shù)選擇與計(jì)算:
對(duì)于低通濾波器的設(shè)計(jì),電容一般選取1000pF,對(duì)于高通濾波器的設(shè)計(jì),電容一般選取0.1uF,然后根據(jù)公式R=1/2Πfc計(jì)算得出與電容相組合的電阻值,即得到此圖中R2、R6和R7,為了消除運(yùn)放的失調(diào)電流造成的誤差,盡量是運(yùn)放同相輸入端與反向輸入端對(duì)地的直流電阻基本相等,同時(shí)巴特沃斯濾波器階數(shù)與增益有一定的關(guān)系(見(jiàn)表1),根據(jù)這兩個(gè)條件可以列出兩個(gè)等式:30=R4*R5/(R4+R5),R5=R4(A-1),36=R8*R9/(R8+R9),R8=R9(A-1)由此可以解出R4、R5、R8、R9,原則是根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況稍調(diào)整電阻值保持在一定限度內(nèi)即可,不要相差太大,注意頻率不要超過(guò)運(yùn)放的標(biāo)定頻率。
表1巴特沃斯低通、高通電路階數(shù)與增益的關(guān)系
其二是二階有源帶通濾波器,只用一個(gè)放大區(qū)間,如下圖:
圖4 ?二階帶通濾波器
帶通濾波器電路圖設(shè)計(jì)(二)
由圖(1)所示帶通濾波電路的幅頻響應(yīng)與高通、低通濾波電路的幅頻響應(yīng)進(jìn)行比較,不難發(fā)現(xiàn)低通與高通濾波電路相串聯(lián)如圖(2),可以構(gòu)成帶通濾波電路,條件是低通濾波電路的截止角頻率WH大于高通電路的截止角頻率WL,兩者覆蓋的通帶就提供了一個(gè)帶通響應(yīng)。
這是一個(gè)通帶頻率范圍為100HZ-10KHZ的帶通濾波電路,在通帶內(nèi)我們?cè)O(shè)計(jì)為單位增益。根據(jù)題意,在頻率低端f=10HZ時(shí),幅頻響應(yīng)至少衰減26dB。在頻率高端f=100KHZ時(shí),幅頻響應(yīng)要求衰減不小于16dB。因此可以選擇一個(gè)二階高通濾波電路的截止頻率fH=10KHZ,一個(gè)二階低通濾波電路的fL=100HZ,有源器件仍選擇運(yùn)放LF142,將這兩個(gè)濾波電路串聯(lián)如圖所示,就構(gòu)成了所要求的帶通濾波電路。
評(píng)論