一、二階壓控電壓源低通濾波器(賽倫-凱電路/二階正相低通濾波器)
該電路是一個經典二階低通濾波器,特點:
1)、輸入電壓經過兩級RC低通電路
2)、輸入電壓進入集成運放的同相輸入端,即同相放大
3)、第一級RC電路的電容不接地,改接到輸出端。原因:引入反饋,使輸出電壓在高頻段迅速下降,但在截止頻率範圍內不要降太多。
1、電流分析法:
這個是典型的同相放大器,因此其爲:
放大倍數(零頻增益): (1)
令電阻R都一致,C都一致。再對節點Um和同相放大器的正相輸入端點U+,進行電流分析。有:
流入節點Um的電流: (2)
前兩個不做解釋,第三個是電容電流的向量形式。爲什麼
流入節點U+的電流: (3)
將以上三個式子聯立得傳遞函數爲:
(4)
爲等效品質因數。
2、復導納分析
用復導納法,Y1=1/R1,Y2=1/R2,Y3=sC1 Y4=sC2,令s=jw則轉化爲下圖:
同樣從節點Um和U+分析。復導納是什麼?
節點Um:
(5)
(6)
節點U+:
(7)
將Y2移項:
(8)
將8帶入6,再化簡移向得到複頻域形式:
(9)
上下再同除以:Y1,Y2,Y3,Y4
得:
(10)
有:
(11)
上下再同乘以s方,除以R1R2,再有:
(12)
與低通濾波器傳遞函數一般形式
(13)
比:
截止角頻率:
阻尼係數:
(14)
二、二階反相型低通有源濾波器
1、介紹
二階反相型低通有源濾波器是反相比例積分器的輸入端再加一節RC低通電路構成的。
同上,採用電流分析:
對於N點電流:
對於N點電壓:
聯立得到:
參考文獻:
[1]強推二階濾波電路
[2]強推二階低通濾波傳遞函數介紹
[5]二階設計
[6]高明甫,楊 勇,孔令斌.二階壓控電壓源低通濾波器設計 (中國地質大學(武漢)物理系)[J].電子元器件,2010,2(3):12-22.