实验二十二、压控电压源二阶带通滤波器的参数选择
压控电压源二阶带通滤波器仿真
一、题目
如图1所示电路中，已知 R=51 kΩR=51\,\textrm kΩR=51kΩ，R3=20 kΩR_3=20\,\textrm kΩR3=20kΩ；f0=1 kHzf_0=1\,\textrm{kHz}f0=1kHz。利用 Multisim 分析下列问题：
（1）选取合适的 R1R_1R1、R2R_2R2、C1C_1C1、C2C_2C2 的值，使 f0=1 kHzf_0=1\,\textrm{kHz}f0=1kHz；
（2）测试幅频特性，求出带通放大倍数和通带截止频率。
图1 压控电压源二阶带通滤波电路图1\,\,压控电压源二阶带通滤波电路图1压控电压源二阶带通滤波电路
二、电路分析
若选取 Rf=R=51 kΩR_f=R=51\,\textrm kΩRf=R=51kΩ，则为了使集成运放两个输入端的电阻平衡，R2=R//Rf=25.5 kΩR_2=R//R_f=25.5\,\textrm kΩR2=R//Rf=25.5kΩ，R1=R2/2=12.25 kΩR_1=R_2/2=12.25\,\textrm kΩR1=R2/2=12.25kΩ。特征频率f0=12πR1C=1 kHzf_0=\frac{1}{2πR_1C}=1\,\textrm {kHz}f0=2πR1C1=1kHz可得 C1=C2≈0.013 μFC_1=C_2\approx0.013\,\textrm{μF}C1=C2≈0.013μF。
三、仿真电路
按照上述参数搭建电路，集成运放选择通用型运放 LM324AJ，用波特图仪测试频率特性，调整 CCC 至 5 nF 时 f0≈1 kHzf_0\approx 1\,\textrm{kHz}f0≈1kHz，如图2(a)、(b)所示。图（c）所示为 “交流分析” 测试的频率特性，两种方法得到的幅频特性基本相同。
(a)(a)(a)
(b)(b)(b)
(c)(c)(c)图2 仿真电路及结果图2\,\,仿真电路及结果图2仿真电路及结果
四、仿真结果
由仿真结果可得，通带增益为 5.616 dB，通带放大倍数约为 1.909，通带截止频率约为 0.3 kHz0.3\,\textrm {kHz}0.3kHz 和 2.4 kHz2.4\,\textrm{kHz}2.4kHz。
五、结论
由于集成运放的非理想参数使测试结果与理论分析产生差别，若换一个其它型号的集成运放，将会得到不同的测试结果。
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