二阶有源带通滤波器设计及参数计算.pdf

二阶有源带通滤波器设计及参数计算 根据给定的文件信息，本文将对二阶有源带通滤波器的设计和参数计算进行详细的讲解。 一、滤波器的种类和特点 滤波器是电路中的一种重要组件，它可以只传输指定频段信号，抑制其它频段信号。滤波器可以分为无源滤波器和有源滤波器两种。无源滤波器由电感、电容和电阻等无源元件组成，而有源滤波器由集成运放和RC网络构成。有源滤波器具有体积小、性能稳定等优点，同时也具有放大和缓冲作用。 二、有源滤波器的分类 有源滤波器可以根据其功能分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）和全通滤波器（APF）等几种。其中，LPF和HPF之间存在对偶关系。当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时，将LPF与HPF相串联，就构成了BPF，而LPF与HPF并联，就构成BEF。 三、二阶有源带通滤波器的设计 带通滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制。典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成。例如，图1（a）所示的二阶带通滤波器电路。 在设计二阶有源带通滤波器时，需要考虑以下几个参数： 1. 通带中心频率：这是滤波器允许通过的中心频率。 2. 通带宽度：这是滤波器允许通过的频率范围。 3. 选择性：这是滤波器对不同频率信号的选择能力。 四、参数计算 在设计二阶有源带通滤波器时，需要计算以下几个参数： 1. 传输函数：这是滤波器的数学模型，可以用来计算滤波器的频率响应。 2. 品质因数：这是滤波器的品质因数，可以影响滤波器的频率响应。 3. 通带中心角频率：这是滤波器允许通过的中心角频率。 4. 通带中心角频率处的电压放大倍数：这是滤波器在中心角频率处的电压放大倍数。 五、设计步骤 设计二阶有源带通滤波器的步骤如下： 1. 选用图2电路。 2. 该电路的传输函数为：H(s) = (R2/R1) \* (s^2 + (R2/R1) \* s + R2/R1) 3. 品质因数为：Q = R2/R1 4. 通带中心角频率为：ω0 = √(R2/R1) 5. 通带中心角频率处的电压放大倍数为：Av = R2/R1 六、结论 本文对二阶有源带通滤波器的设计和参数计算进行了详细的讲解。通过了解滤波器的种类和特点、有源滤波器的分类、二阶有源带通滤波器的设计和参数计算，可以更好地设计和应用滤波器。