设计一个巴特沃斯低通滤波器

Posted 2021-08-08 JeckXu666

设计一个巴特沃斯低通滤波器

一、设计要求：

设计目标为设计一个二阶巴特沃斯低通滤波器，转折频率为6.3千赫兹

二、方案设计

2.1 电路设计

电路设计采用无限增益多路反馈型滤波电路，逼近方式采用巴特沃斯逼近，电路图如图：

2.2 参数计算

使用查表法确定参数，步骤如下：

• 因为采用无限增益多路反馈型巴特沃斯低通滤波器，所以查看如下表格4-5，根据截止频率为6.3KHZ，所以选择C1为0.01uF

• 按照公式K=100/(fc*C1) 计算电阻换标系数

	K=100/(6300∗0.01)=1.587

• 拟设计通带增益Kp= -2，所以由表4-6查得归一化阻值：

	r1=2.565kΩ
	r2=3.292kΩ
	r3=5.130kΩ

• 由表得C2/C1=0.15，所以得到电容 C2=0.0015uF

• 将归一化电阻值分别乘上电阻换标系数可以得到实际电阻值为：

	R1=2.565*1.587=4.07kΩ
	R2=3.292∗1.587=5.224kΩ
	R3=5.130∗1.587=8.14kΩ

三、电路仿真

按照第一次的电路图带入计算的数值在multisim中进行仿真

运行后查看特性曲线

幅频特性曲线：转折频率约为6.3KHZ

相频特性曲线：90度时频率也约为6.3KHZ

打开示波器查看仿真波形：

绿色为原始波形（6kHz），蓝色为原始波形加入一个高频噪声后的波形，红色为经过通带增益-2的低通滤波器滤波后波形，滤波后存在相位偏移