12阶巴特沃兹有源低通滤波器设计

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1、12阶巴特沃兹有源低通滤波器设计刘晓飞 关恩明（中国电子科技集团第 49 研究所，黑龙江 哈尔滨 150001） 摘要：给出了十二阶巴特沃兹有源低通滤波器的设计方法和设计实例，通过 multisim 电路 仿真试验能够得到一个性能优良的十二阶有源低通滤波器。 关键词：有源；低通滤波器；设计1概述低通滤波器LPF是滤除噪声用得最多的滤波器。由于对带内不平度和带外衰减的严格 要求，有时需要十阶以上有源低通滤波器。我们设计一个十二阶巴特沃兹有源低通滤波器。 并使用 multisim 电子电路仿真软件进行性能仿真。2设计方法 21电路形式截止频率为的二阶低通滤波器的典型全极点传递函数可以写成：c1）V

2、1KC & 2cV 2 sC w 2 -c R R c c1 2 1 2 2 设计步骤 联立（2）、（3）、（4）式得电路中各电阻值。 + B s + C 2cc常数B和C是归一化系数，K为通带内电压放大倍数，为截止频率。c1）选择压控电压源电路作为低通滤波器的电路形式。2）Bwc1 1 1 1-(+ ) + (1卩) c R R R c2 1 2 2 13）图 1 压控电压源二阶有源低通滤波器图 1 电路以下列关系式实现（1）式二阶低通函数。R4）K 卩1 + -4R35）Be + 讥 B 2 + 4 CC 2( K 1) C 2 4 CC C 22212 e6）1CC C R w 2121

3、e电路的C C值可以任意选取，如果希望通带内放大倍数为1,可以将电路接成电压跟 12随的形式。为了保证 R 能够实现，1C 的选择应满足不等式（7）17）B 2 + 4 C (K 1) C24C3 设计实例设计一个十二阶有源低通滤波器，指标为：截止频率f=2.1kHz,通带电压放大倍数:CA =1, 01.98kHz不平度小于等于1 dB，带外倍频程幅度衰减大于70dB。uo3.1 设计数表给出12阶巴特沃兹低通滤波器的归一化系数见表1表112阶低通有源滤波器设计正规化表N=6BC巴特沃兹210.76335911.21951210.26109711.85185211.5873021选择C C，

4、按（5）、（6）式计算各电阻值，完成各个滤波节的参数计算。123.2 仿真结果通过 multisim 电路仿真试验能够得到一个性能优良的巴特沃兹 12 阶有源低通滤波器1.98kHz 时-1dB, 2.1kHz 时-3.2dB, 4.2kHz 时-72.1dB,满足设计要求。1.00100.005.00k(HP) io4结论通过设计的十二阶有源低通滤波器，给出了设计12 阶有源低通滤波器的基本设计方法 步骤和归一化参数，经过电路仿真我们设计的 12阶有源低通滤波器性能优良。参考文献1模拟电子技术基础童诗白，华成英高等教育出版社1 9 8 0；2电子滤波器设计宁彦卿，姚金科译 科学出版社200805；