发信人: bobby (]想……[), 信区: ECE
标  题: 模拟滤波器设计(5)
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年05月20日18:23:56 星期一), 站内信件



四、滤波器的电路结构
在确定了滤波器类型、近似方式、阶数等参数之后，就进入了很关键的一步：电路
拓扑结构的选择。不同的电路结构有着不同的特性：元器件数目、稳定性、敏感性
、布线复杂程度。在这一部分里，将简要介绍几种常见的电路结构的特性。
以设计一个二阶、截止频率350Hz的低通滤波器为例，可供选择的电路结构很多，
这里仅讲述比较典型、常用的几种电路结构及其特点。
需要注意的是，同一类电路拓扑结构用于实现不同类型的滤波器（高通、低通、带
通、带阻等）时，其电路特性也有所不同，需要具体问题具体分析。

1． Sallen-Key电路：

这是在《模拟电子技术》和《生物医学电子学》上推荐和使用的电路结构（VCVS）
，是最常见的。其电路布局如图14所示。


图14  Sallen-Key Topology
其特点是：
（1）元件数目相对较少；
（2）元件值分布范围小；
（3）正增益，可调，可获得较高数值和精度的增益；
（4）可使用电位器调整滤波器增益；
（5）输出阻抗低；
（6）特性容易调整；
（7）Q值对元件变化的敏感度高（在低Q电路不需要考虑此缺点）。

2． MFB电路：

MFB（Multiple Feedback，多端负反馈电路）电路又称无限增益多路反馈电路或者
Rauch电路。其电路布局如图15所示。

图15  MFB Topology
其特点是：
（1）负增益，可用于需要倒相的场合；
（2）通带增益敏感度高，不易于实现精确增益；
（3）所用元器件少；
（4）特性稳定；
（5）输出阻抗低；
（6）中心频率易于调整；
（7）Q值对元件变化敏感度低（可用于Q较高的带通电路中）。

3． 状态变量电路

状态变量电路就是用积分器、反相器等对传递函数直接进行模拟得到的电路。
其特点是：
（1）电路比较复杂（当传递函数比较复杂时），用的运算放大器比较多；
（2）可以实现非常高的Q值（可达100）；
（3）稳定性好；
（4）调整性好；

（5）可在一个电路中的不同节点上得到高通、低通、带通或带阻滤波器，在集成
滤波器中常用这样的方式。

4． 前馈双二次型电路
电路结构如图16所示：

图16  前馈双二次型

这种电路的特点是：
（1）元件数目较多；
（2）便于调整；
（3）稳定性好。
（4）Q敏感性低。

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