模拟有源带通滤波器拓扑详解与设计实践

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模拟有源带通滤波器设计总结是对有源滤波器在模拟电路中的关键设计技术进行深入探讨的文章。该文章涵盖了多种经典的有源带通滤波器拓扑结构,包括Sallen-Key BPF(差分输入的无源滤波器,通过两个耦合的电容和两个反馈电阻实现),多重反馈BPF(利用多个反馈路径增强滤波性能),状态变量滤波器(基于线性系统的数学模型),双二阶滤波器(结合两个独立的二阶环节),以及有源模拟LC滤波器(如GIC滤波器,利用晶体管放大器和电感电容元件构建)。 Sallen-Key BPF的特点在于输入输出具有同相增益,但可能会因为共模电压导致失真。设计时,电容C和电阻R1-R5共同决定了中心频率f0和Q值。当Q小于10时,这种滤波器通常适用。设计方法包括直接计算法(如Q>3/2时的特定公式)和参考书籍中的归一化设计表。 无限增益多路反馈BPF则采用反相输入和同相端接地,以降低失真。其设计方法涉及设定电容C1和C2相等,中心频率f0与它们和电阻R的关系紧密相连。尽管这种滤波器在高频段表现良好,但低频衰减并不明显,这可能与接地电容C1对高频信号的抑制作用有关,但具体原因需进一步分析。 文章强调了总结的局限性,例如未涵盖双T带通滤波器和多级级联形式的带通滤波器,也缺乏选择不同滤波器的依据以及在单电源运放下的应用探讨。作者指出,这些内容仍待进一步研究和探索。 通过这篇文章,读者可以了解到模拟有源带通滤波器设计的基本原理、关键参数影响以及不同拓扑结构的特点和适用场景,对于深入理解和应用模拟电子技术具有重要价值。