有源低通滤波电路原理分析及Multisim仿真

1、有源低通滤波电路1) 一阶无源低通滤波电路1. 理论分析2. 交流分析IlhnJS罚即：瑯：AC Analysis* f一*a .A- II p3? ID41G0« mi 1k4k 7k 1QH42 I ftiMFrequency I Hz|i44 ?U Wbi机创 10IM 血加从 Cursor 栏可以看出，f=1.0MHz 时，y仁98.4415, f=100MHZ 时，y2=990.9547，频率相差一百倍, 交流放大倍数只比也近似为100倍，和理论分析吻合。3.加20负载电阻后交流分析由Cursor可以看出，x1=1.0699HZ时，交流放大倍数为 0.925，比未加负载电阻

2、时小，加负载电阻后 的截止频率近似为 x2，为105.7kHZ,比未加负载电阻时的 100kHZ大，和理论分析相符。可见，无缘滤波 电路的截止频率和通带放大倍数随负载电阻的阻值改变，往往不能满足信号处理的要求，因此要引入有 源滤波电路。2)普通一阶有源低通滤波电路1. 原理分析2. 仿真图3. 交流分析和原理分析的结果相同，当f=f -,Au=0.7Auf=0.7*2=1.4，当 f>>f0时，f每增大十倍，交流放大倍数是原来的十分之一。3)普通二阶有源低通滤波器1.原理分析由理论分析可知，在一阶低通滤波的基础上加一个低通滤波，变成了二阶低通滤波电路。二阶低通滤波电路幅频特性的最大

3、衰减速率是40db/dec ,是一阶低通滤波电路的两倍，但f=0.37fo时,Au=0.707Auf,即在f0附近的有用信号会得到较大幅度的衰减，因此有必要加入正反馈，使电路的滤波性能得到提升。2.仿真图3.4)压控电源二阶低通滤波1.理论分析交流分析由Cursor栏可知，当f=0.37fo=37kHZ时，Au=0.7Auf=1.4，和理论分析吻合。式(73J2)W(73.13)联立，解出传递函数(7.3,14)在式(73.14)中，只有当九小于3时，即分母中鼻的一次项系数大于 零，电路才能稳定工作，而不产生自激撮荡。若令$匸j®, /o ='则电压放大倍数(7.3.15)J

4、2c 国口+ j (3 _/o若令Q =,则=托时*有MJ |/a(7.3J6)。M川宀Q=I血厂可见，o是才二人时的电压放大倍数与通带放大倍数数值之比。由理论分析可知，当f=f0时，Au/Aup=Q，在f=f0时的电压放大倍数和Q值有关，Q值大于1时，Au在f=f0处大于Aup。Q值越大，f=f0处，Au/Aup越大。2. 仿真图3. 交流分析根据交流分析可知，当f=fO=1OOkHZ时。Au=Aup=2,和理论分析吻合。4. Q值分析从理论分析可知，不同的Q值在f=f0处的幅值曲线的陡度不一样，取R4分别等于0 Q , 6200 Q , 9300Q ,分别对应Q值为0.5, 2，仿真波形如下图所示从仿真图的 Cursor栏可以看出，f=f0=100kHZ, R4=6200Q时，y1=1.9854 2，和理论相符，R4=0Q时， y1=496.628m0.5,为R4=6200欧姆的1/4 ,和Q值的