摘要：為了對一低頻信號進行帶通濾波及放大，采用由R、C和集成運算放大器組成的有源帶通濾波器與開關電容濾波器兩種方案，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析得出，有源濾波器的無輸入噪聲比較小，但是信號在中心頻率附近變化時，輸出信號的相位變化比較大；開關電容濾波器可以方便的改變中心頻率及Q值，但是無輸入時噪聲比較大。
關鍵詞：有源濾波器；帶通濾波；開關電容；放大

對模擬信號進行濾波，其基本原理就是利用電路的頻率特性實現(xiàn)對信號中頻率成分的選擇。根據(jù)頻率濾波時，把信號看成是由不同頻率正弦波疊加而成的模擬信號，通過選擇不同的頻率成分來實現(xiàn)信號濾波。針對本應用所要求的帶通濾波及放大，可以有多種方案，其中使用比較多的是由R、C及集成運放組成的有源帶通濾波器和開關電容濾波器。

1 帶通濾波器
帶通濾波器的主要性能參數(shù)有：
(1)中心頻率增益K0：輸入為中心頻率信號時的電壓放大倍數(shù)。
(2)中心頻率f0：它只與濾波用的電阻和電容元件的參數(shù)有關，是帶通濾波器通帶內(nèi)電壓增益最大點的頻率。
(3)截止頻率fL和fH：輸出幅值為×輸入×中心頻率增益時所對應的頻率，帶通濾波器有兩個，分別為低頻截止頻率fL和高頻截止頻率fH。
(4)通帶寬度BW：高頻截止頻率fH與低頻截止頻率fL之差。
(5)品質(zhì)因數(shù)Q；對帶通濾波器而言，Q值等于中心頻率f0與通帶寬度BW之比。

2 有源濾波器
有源濾波器是由無源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成運算放大器)組成。這類濾波器的優(yōu)點是：通帶內(nèi)的信號不僅沒有能量損耗，而且還可以放大，負載效應不明顯，多級相聯(lián)時相互影響很小，利用級聯(lián)的簡單方法很容易構(gòu)成高階濾波器，并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽(由于不使用電感元件)。缺點是：通帶范圍受有源器件(如集成運算放大器)的帶寬限制，需要直流電源供電，可靠性不如無源濾波器高，在高壓、高頻、大功率的場合不適用。本實驗采用平常使用比較多的多路負反饋二階帶通濾波器，如圖1所示。

2．1 有源濾波器參數(shù)設計
其傳遞函數(shù)的一般形式為：