由巴特沃斯低通、高通電路階數(shù)n與增益的關(guān)系知Avf1=1.586,因此,由兩級(jí)串聯(lián)的帶通濾波電路的通帶電壓增益(Avf1)2=(1.586)2=2.515,由于所需要的通帶增益為0dB,因此在低通濾波器輸入部分加了一個(gè)由電阻R1、R2組成的分壓器。

元件參數(shù)的選擇和計(jì)算
在選用元件時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮元件參數(shù)誤差對(duì)傳遞函數(shù)帶來的影響?,F(xiàn)規(guī)定選擇電阻值的容差為1%,電容值的容差為5%。由于每一電路包含若干電阻器和兩個(gè)電容器,預(yù)計(jì)實(shí)際截止頻率可能存在較大的誤差(也許是+10%)。為確保在100Hz和10kHz處的衰減不大于3dB.現(xiàn)以額定截止頻率90Hz和1kHz進(jìn)行設(shè)計(jì)。
前已指出,在運(yùn)放電路中的電阻不宜選擇過大或較小。一般為幾千歐至幾十千歐較合適。因此,選擇低通級(jí)電路的電容值為1000pF,高通級(jí)電路的電容值為0.1μF,然后由式RCWC1?可計(jì)算出精確的電阻值。
對(duì)于低通級(jí)由于已知c=1000pF和fh=11kHz,由式RCWC1?算得R3=14.47kΩ,先選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻值R3=14.0kΩ。對(duì)于高通級(jí)可做同樣的計(jì)算。由于已知C=0.1μF和fL=90Hz,可求出R7=R8≈18kΩ。
考慮到已知Avf1=1.586,同時(shí)盡量要使運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端對(duì)地的直流電阻基本相等,現(xiàn)選擇R5=68k,R10=82k,由此可算出R4=(Avf1-1)R5≈39.8k,R9=(Avf1-1)R10≈48k,其容差為1%。
設(shè)計(jì)完成的電路如圖所示。信號(hào)源vI通過R1和R2進(jìn)行衰減,它的戴維寧電阻是R1和R2的并聯(lián)值,這個(gè)電阻應(yīng)當(dāng)?shù)扔诘屯?jí)電阻R3(=14k)。因此,有????

由于整個(gè)濾波電路通帶增益是電壓分壓器比值和濾波器部分增益的乘積,且應(yīng)等于單位增益,

聯(lián)解式和,并選擇容差為1%的額定電阻值,得R1=35.7kΩ和R2=23.2kΩ。
帶通濾波器電路圖設(shè)計(jì)(三)
實(shí)用的帶通濾波器電路原理圖

該電路在負(fù)反饋支路上是一個(gè)帶阻濾波齊器,以使其只允許通過被反饋支路阻斷的頻率信號(hào)。

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