二、系統(tǒng)組成及工作原理

　　1、有源二階壓控濾波器

　　基礎(chǔ)電路如圖1所示

　　圖1二階有源低通濾波基礎(chǔ)電路

　　它由兩節(jié)RC濾波電路和同相比例放大電路組成，在集成運(yùn)放輸出到集成運(yùn)放同相輸入之間引入一個(gè)負(fù)反饋，在不同的頻段，反饋的極性不相同，當(dāng)信號(hào)頻率f＞＞f0時(shí)（f0為截止頻率），電路的每級(jí)RC電路的相移趨于-90o，兩級(jí)RC電路的移相到-180o，電路的輸出電壓與輸入電壓的相位相反，故此時(shí)通過電容c引到集成運(yùn)放同相端的反饋是負(fù)反饋，反饋信號(hào)將起著削弱輸入信號(hào)的作用，使電壓放大倍數(shù)減小，所以該反饋將使二階有源低通濾波器的幅頻特性高頻端迅速衰減，只允許低頻端信號(hào)通過。其特點(diǎn)是輸入阻抗高，輸出阻抗低。

　　2、無限增益多路反饋有源濾波器

　　基本形式圖

　　在二階壓控電壓源低通濾波電路中，由于輸入信號(hào)加到集成運(yùn)放的同相輸入端，同時(shí)電容C1在電路參數(shù)不合適時(shí)會(huì)產(chǎn)生自激震蕩。為了避免這一點(diǎn)，Aup取值應(yīng)小于3.可以考慮將輸入信號(hào)加到集成運(yùn)放的反相輸入端，采取和二階壓控電壓源低通濾波電路相同的方式，引入多路反饋，構(gòu)成反相輸入的二階低通濾波電路，這樣既能提高濾波電路的性能，也能提高在f=f0附近的頻率特性幅度。由于所示電路中的運(yùn)放可看成理想運(yùn)放，即可認(rèn)為其增益無窮大，所以該電路叫做無限增益多路反饋低通濾波電路。

　　三、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算、器件選擇

　　1、二階壓控低通濾波器設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算

　　所以根據(jù)上述推導(dǎo)公式可得：電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該使得，根據(jù)市場能買到的器件，則可以取R4+R3+10k，然后由中心頻率計(jì)算公試可以取C1=C2=0.1uF，可以得出電阻R1=596.58k，R4=1.06255k.可以用2k的電位器代替，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求了。

　　仿真電路圖如下所示：

　　2、無限增益多路反饋有源濾波器的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算

　　根據(jù)上述推導(dǎo)公式可得：電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該使得C1=C2，根據(jù)市場能買到的器件，則可以取C1=C3=0.1uF，然后由中心頻率計(jì)算公式，電壓增益公式以及品質(zhì)因素的公式計(jì)算參數(shù)，依據(jù)以上三個(gè)公式，取fO=2KHz，Q=0.707，Aup=2.令R1=R2可得：R1=R2=0.22519K，3R=0.45038K，而用R1，R2用2K的電位器調(diào)節(jié)，

　　使得其等于0.22519K即可基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其仿真電路圖如下

　　四、電路組裝及調(diào)試

　　1、壓控電壓源二階低通濾波電路

　　當(dāng)輸入的信號(hào)頻率小于截止頻率2000hz，其電路的增益為2.即其波形的峰峰值是兩倍

　　2、無限增益多路負(fù)反饋二階低通濾波器

　　其仿真電路圖如上：

　　當(dāng)輸入的頻率是1000HZ，2000HZ，30000JHZ的交流電源是輸出信號(hào)的波形圖分別如下：

　　輸出與輸入的倍數(shù)關(guān)系分別是2倍，1.4倍然后是截至了，趨于0.濾波器的濾波效果已經(jīng)達(dá)到，截至頻率是2000HZ。小于2000HZ時(shí)，輸出波放大2倍。