設計一個巴特沃斯低通濾波器

一、設計要求：

設計目標為設計一個二階巴特沃斯低通濾波器，轉折頻率為6.3千赫茲

二、方案設計

2.1 電路設計

電路設計采用無限增益多路反饋型濾波電路，逼近方式采用巴特沃斯逼近，電路圖如圖：

2.2 參數計算

使用查表法確定參數，步驟如下：

• 因為采用無限增益多路反饋型巴特沃斯低通濾波器，所以查看如下表格4-5，根據截止頻率為6.3KHZ，所以選擇C1為0.01uF

• 按照公式K=100/(fc*C1) 計算電阻換標系數

	K=100/(6300∗0.01)=1.587

• 擬設計通帶增益Kp= -2，所以由表4-6查得歸一化阻值：

	r1=2.565kΩ
	r2=3.292kΩ
	r3=5.130kΩ

• 由表得C2/C1=0.15，所以得到電容 C2=0.0015uF

• 將歸一化電阻值分別乘上電阻換標系數可以得到實際電阻值為：

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

三、電路仿真

按照第一次的電路圖帶入計算的數值在multisim中進行仿真

運行后查看特性曲線

幅頻特性曲線：轉折頻率約為6.3KHZ

相頻特性曲線：90度時頻率也約為6.3KHZ

打開示波器查看仿真波形：

綠色為原始波形（6kHz），藍色為原始波形加入一個高頻噪聲后的波形，紅色為經過通帶增益-2的低通濾波器濾波后波形，濾波后存在相位偏移