19、带通与带阻滤波器设计详解

带通与带阻滤波器设计详解

1. 带通滤波器设计

1.1 多带通滤波器并联

将一组中心频率略有差异的带通滤波器输出并联，可获得带宽稍宽且有两三个峰值的响应，还能实现更陡峭的边缘。此外，将此信号从输入中减去可形成陷波。

1.2 电阻 R2 调整

调整 R2 会改变中心频率，但不改变带宽，从而改变 Q 值。若已知所需增益和中心频率，调整 R2 是获得期望响应的简便方法，优化谐振频率时可将 Q 值调整到合适值。例如，当需要 Q 为 10 且 R3 为 100k 时，R2 约为 250 欧姆，也可用 200 欧姆加 100 欧姆可调电位器。

1.3 双放大器带通滤波器（DABP）

• 特点 ：比 MFBP 结构复杂，但能实现更高的 Q 值，最高可达 150，是具有全极点响应的带通滤波器级。
• 元件选择 ：C1 和 C2 电容值应相等，实际中选择电容值使电阻值在 1kΩ 到 100kΩ 合理范围内。R3 和 R4 会加载运放 A1 和 A2 的输出，R1 值过高会引入噪声并可能使信号劣化。
• 公式计算 ：考虑公式 (R = \frac{1}{2\pi fC})（其中 (R = R3 = R4)，(R_1’ = Q \times R)，假设 R2 开路）。若 Q 较高，如 75，则 (R_1’) 是 R3 和 R4 的 75 倍。需选择合适的 C 值使 R 接近电阻下限，(R_1’) 接近电阻上限。
• 增益调整