二阶低通滤波电路图「二阶低通滤波器波形图」

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二阶低通滤波电路图「二阶低通滤波器波形图」

很多朋友对于二阶低通滤波电路图和二阶低通滤波器波形图不太懂，今天就由小编来为大家分享，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！二阶有源低通滤波电路 f=50HZ 求电路图 图所示是一个多路负反馈二阶有源带通滤波器，它使用单个通用运算放大器（通用运放）接成单电源供电模式，易于实现。它的上限截止频率和下限

很多朋友对于二阶低通滤波电路图和二阶低通滤波器波形图不太懂，今天就由小编来为大家分享，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！

二阶有源低通滤波电路 f=50HZ 求电路图

图所示是一个多路负反馈二阶有源带通滤波器，它使用单个通用运算放大器（通用运放）接成单电源供电模式，易于实现。它的上限截止频率和下限截止频率可以非常近，具有非常很强的频率选择性。令C1=C2=C，Req是R1和R2并联的值。品质因数Q等于中心频率除以带宽，Q = fC/BW。由式可以看出可以通过让R3的值远大于Req来获得大的Q值。Q值越大，频率选择性越好，带宽越小。反之则反。令中心频率为fc，则计算公式如下：

全部计算，有一个网上计算器，在这里：ekswai/nbpf.htm

二阶有源低通滤波电路中，第一阶RC电路的C为啥不直接接地呢？而接到输出端？下面是图

你是说那个反馈回来的C是吗,这电路就是这样的了

它的作用,要是看那什么函数传递公式,能让你晕死

这就是一个正反馈的作用,经过两个R和一个C构成的一个低通滤波器的信号,通过运放放大之后,又反馈回来再放大,再反馈,再放大,这就是一个正反馈的过程,但它放大的信号都是经过低通滤波器之后的\"有用\"的信号,这样的滤波器性能就比一般两个一阶的串联的性能要好

一般来说,为了方便设计,都是取C=C,R=R,电路中你也看到了

那么,这个滤波器的低通频率是:F=1/(2*根号2*R*PI*C)

R单位是欧

PI就是圆周率

C单位是法,这有你算的了

结果就是HZ

这种结构一般就叫作Sallen_key

RF和R1最好就是那样不动,它们的比例决定了这个滤波器的类型,就是那什么切比雪夫,巴特沃斯之类,不

是那些超高精度的电路,不考虑

这玩意

二阶低通有源滤波电路的波特图及分析是怎样的？

典型的，抽象的，简化的二阶低通有源滤波电路的波特图如附图所示

其横轴为频率，一般单位为赫兹。

其纵轴为相对增益，也就是把直流或很低频率的输出值定为1，也就是0dB

曲线由三部分组成，

第一部分，

即水平的部分，表示在这个区间内，相对增益维持在0dB基本不变，

第三部分，

即从左上到右下的斜线部分，这个区间内，相对增益以每倍频程12dB的斜率下降，就是频率每加倍，输出信号就会下降到原来的四分之一，也就是频率每增加10倍，输出信号就会下降到原来的百分之一。

第二部分，

即第一部分与第三部分的交汇处，它比第一部分向下垂，又没有第三部分那么陡峭。这个区间即是过渡带，不同类型的滤波器有不同的过渡带，如巴特沃兹型过渡带最宽，切比雪夫型过渡带窄些，椭圆滤波器最窄，理想的过渡带就是第一部分和第三部分线段的直接连接，物理实体做不到。

信号滤波器原理

滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。

经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路。

实际上，任何一个电子系统都具有自己的频带宽度（对信号最高频率的限制），频率特性反映出了电子系统的这个基本特点。而滤波器，则是根据电路参数对电路频带宽度的影响而设计出来的工程应用电路。

用模拟电子电路对模拟信号进行滤波，其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。根据频率滤波时，是把信号看成是由不同频率正弦波叠加而成的模拟信号，通过选择不同的频率成分来实现信号滤波。

当允许信号中较高频率的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做高通滤波器。

当允许信号中较低频率的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做低通滤波器。

当只允许信号中某个频率范围内的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做带通滤波器。

理想滤波器的行为特性通常用幅度-频率特性图描述，也叫做滤波器电路的幅频特性。理想滤波器的幅频特性如图所示。图中，w1和w2叫做滤波器的截止频率。

滤波器频率响应特性的幅频特性图

对于滤波器，增益幅度不为零的频率范围叫做通频带，简称通带，增益幅度为零的频率范围叫做阻带。例如对于LP，从-w1当w1之间，叫做LP的通带，其他频率部分叫做阻带。通带所表示的是能够通过滤波器而不会产生衰减的信号频率成分，阻带所表示的是被滤波器衰减掉的信号频率成分。通带内信号所获得的增益，叫做通带增益，阻带中信号所得到的衰减，叫做阻带衰减。在工程实际中，一般使用dB作为滤波器的幅度增益单位。

低通滤波器

低通滤波器的基本电路特点是，只允许低于截止频率的信号通过。

（1）一阶低通Butterworth滤波电路

下图a和b是用运算放大器设计的两种一阶Butterworth滤波电路的电路。图a是反相输入一阶低通滤波器，实际上就是一个积分电路，其分析 *** 与一阶积分电路相同。

基本滤波电路 演示

图b是同相输入的一阶低通滤波器。根据给定的电路图可以得到

对滤波器来说，更关心的是正弦稳态是的行为特性，利用拉氏变换与富氏变换的关系，有

下图是上式RC=2时的幅频特性和相频特性波特图。

RC=2时一阶Butterworth低通滤波器的频率响应特性

（2）二阶低通Butterworth滤波电路

下 图是用运算放大器设计的二阶低通Butterworth滤波电路。

二阶Butterworth低通滤波电路

直接采用频域分析 *** 得到

其中k = 1+R1/R2 。令Q=1/（3-k），w0=1/RC，则可以写成

其中k相当于同相放大器的电压放大倍数，叫做滤波器的通带增益，Q叫做品质因数，w0叫做特征角频率。

下图是二阶低通滤波器在RC=2时的波特图，其中图a是Q0.707时的效果，图b是Q=0.707时的效果，图c是Q0.707时的效果。

(a) Q0.707

(b) Q=0.707

(c)Q0.707

二阶低通滤波器在RC=2时的波特图

从图中可以看出，当Q0.707 或Q0.707时，通带边沿处会出现比较大的不平坦现象。因此，品质因数表明了滤波器通带的状态。一般要求Q=0.707。

由此可以得到

这就是二阶Butterworth滤波器电压增益得计算0.707公式。令Q=0.707，得

0.414R2 = 0.707R1

通常把最大增益倍所对应的信号频率叫做截止频率，这时滤波器具有3dB的衰减。利用滤波器幅频特性的概念，可以得到截止频率w0 =w =1/RC，即

f =1/2pRC

高通滤波器的特点是，只允许高于截止频率的信号通过。下图是二阶Butterworth高通滤波器电路的理想物理模型。

直接采用频域分析 *** ，并令k = 1+R1/R2 ，Q =1/（3-k），w0=1/RC，则可以得到二阶Butterworth高通滤波电路的传递函数为

二阶Butterworth高通滤波电路 演示

高通滤波器

考虑正弦稳态条件下，s=jw，得

二阶BButterworth高通滤波器在频率响应特性与低通滤波器相似，当Q0.707或Q0.707时，通带边沿处会出现不平坦现象。有关根据品质因数Q计算电路电阻参数R1 和R2的 *** 与二阶低通滤波器的计算相同。

同样，利用滤波器幅频特性的概念，可以得到截止频率w0 =w =1/RC，即 f =1/2pRC

求 单电源二阶低通滤波放大电路

频率的话自己计算一下就得了,低通的频率是F=1/(2*PI*R*C),

对于你这个电路,为了方便计算,一般是选择R1=R2,C1=C2,公式中R的值就是R1或者R2的值,单位是欧

C就是C1或者C2的值,单位是法,PI是圆周率,结果就是HZ了

想放大的话就像我这个电路一样就得了,如果是用双运放,也可以在后面加一个放大的电路也行,结果是一样的,但要记住一点,电路的增益不能接近3,接近3的话,电路就不稳定了,电路的增益是R4/R2+1,在这里设置为16倍,因为实际电路的增益是会比理论值要小的,再加上电容的衰减,16倍的增益应该算是合理的.

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