标题: 低通滤波器设计精华 sallen-key [打印本页]
作者: maiti 时间: 2018-5-17 11:56
标题: 低通滤波器设计精华 sallen-key
sallen-key低通滤波器设计
一、实验内容：
实验原理图如下，
该电路的转移函数推导如下：
对节点1和节点2列节点方程如下
由节点（2 )的方程得: 
根据运算放大器同相端的关系有: 
将上述关系代入节点（1）的方程得：
电路的转移函数为：
传递函数转化为：
二、实验目的：
设计一个ωp=104rad/S, Q=1/√2的Sallen-Key低通滤波器。并通过Pspice软件观测改变电阻和电容值观察输出波形的变化，讨论电阻电容值的变化对滤波器性能的影响。初步了解滤波器的设计过程。
三、实验过程：
利用正反馈结构的RC网络实现实现的Sallen-Key低通滤波器，电路组成如下图所示。
电路参数关系如下：
设计一：为了减小元件的分散性，取R1=R2=R, C1=C2=C
取k=2 k=R3/R4+1 取R3=R4=10k ，C1=C2=1nF运行波形如下图所示；
设计二：为了将电容的比值控制在一定的范围内，取R2=βR1, C2=αC1，取α=2，C2=αC1=0.02µF，当k=3，β=3。求得R1=4.08k,R2=12K, R3=20k,R4=10k。
四、实验结果分析：
首先对参数的灵敏度分析如下
由灵敏度分析可知，R1，R2，C1，C2对中心频率
p影响是相同的，而R3，R4对中心频率p没有影响，所有参数对Q值都有影响，所以可以通过改变R3，R4改变Q值。 参数扫描确定元件最适值：当R2阻值变化范围1-15k，变化量3k从图像可观测的较适R2值大约10k，参数扫描如图所示。
可以通过同样的方法，可得到较适R1大约取30k，较适C1、C2大约为1n，此时输出波形的通频带较宽。此时仿真图幅频相频图如图所示。
通过改变R3，R4的比值，可以改变Q值的目的，R3，R4的比值越大，k=1+ R3/R4越大，Q值越大，Q 值的变化影响输出波形的变化。Q值越大选择性越好，但通频带变窄，可根据实际要求选择合适的Q值。
本实验经仿真验证，当R3/R4的比值在0到2的范围内变化时，幅频、相频特性比较理想，当比值大于2时幅频、相频特性开始变坏，振荡加强，最后波形严重失真。
由R1，R2，C1，C2对中心频率p的灵敏度是相同的，通过改变R1，R2，C1，C2的值，可以改变中心频率，R1，R2，C1，C2取得值越大，中心频率开始变小，并且当C1，C2较大时波形出现失真，改变R1，R2，C1，C2的时，相应的通频带也在发生变化。通过实验可以验证灵敏度的理论推导是正确的。
取上图两个频点如下，
A(9.1648，14.327),B(21.544,1，1610)
可求得滚降为：
完整的Word格式文档51黑下载地址：
作者: maiti 时间: 2018-5-17 11:57
很好很好的一个参考资料
作者: weiguoquan422 时间: 2018-12-5 09:45
最近正需要，参考一下，谢谢楼主
作者: 江亚东 时间: 2019-7-4 15:38
谢谢楼主
作者: Sleepy 时间: 2019-7-31 18:52
终于找到详细定值的了，查了好多都是交怎么算截止频率的，谢谢楼主
作者: tjuliuj 时间: 2019-8-20 16:27
太牛了，分析的
作者: 九零后大将 时间: 2019-8-30 16:19
了解一下
作者: 雏尚 时间: 2019-8-31 23:51
非常不错，谢谢分享！
作者: pointer 时间: 2019-11-19 11:01
求问，要想得到一个100HZ的截止频率，R3B R4B R5B 该怎么求？
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51hei图片20191112094341.png
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作者: livecf 时间: 2020-1-29 22:56
感谢楼主
作者: tieq1952 时间: 2020-2-2 07:30
谢谢分享！！！
作者: cyhu0215 时间: 2020-4-22 10:44
学习了，真的受教了。
作者: 都市郎 时间: 2020-4-24 04:24
这资料不好，理论说得像天书。我以前看过一本英国人写的滤波器设计书，被翻译成中文版，说得通俗易懂非常实用！发现电子类教科书，曰本、欧美，英国等写得通俗易懂非常好理解，只有中国人写的书看不懂，写一半留一半都是保密的。
作者: silverpuma 时间: 2020-8-11 20:21
写得非常好，公式推导无误，很实用
作者: duyingh 时间: 2021-10-8 17:53
不是写一半留一半，自古文章一大抄，这抄抄，那抄抄。他们自己都迷糊，怎么和你讲得明白呢。
作者: 关中小河 时间: 2021-10-8 18:19
蛮好的资料，对学滤波器知识有一定帮助
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Sallen-Key低通滤波器.doc
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