二阶压控低通滤波器的设计与研究 题目: 设计一个二阶压控低通滤波器，要求通带增益为 2，截止频率 为 2 kHz，可以选择 0.01 的电容器，阻值尽量接近实际计算值。电 路设计完后，画出频率响应曲线，并采用 Multisim 软件进行仿真分 析。 作者： 单位：哈尔滨工业大学 

摘要：本文主要介绍了二阶压控电压源低通滤波器, 低通滤波器是一种典 型的选频电路。本文详细介绍二阶压控电压源低通滤波器的设计方法,给出了其 通用表达式。在给定的频段内，理论上它能让信号无衰减地通过电路，这一段 称为通带，通带外的其他信号将受到很大的衰减，具有很大衰减的频段称为阻 带，通带与阻带的交界频率称为截止频率。本滤波器主要芯片为 741 运放器.并 利用 Multisim 对其进行仿真计算. 关键词：低通 741 滤波器 截止频率 一、 二阶压控低通滤波器电路的设计 （1）电路中使用 741 运放，并用正负 12V 直流电源供电。交流电压源发出 幅值为 1V 的正弦波，两个 10k 欧的电阻 R1、R2 及两个 10nF 的电容 C1、C2 构 成低通环节。R3、R4 构成放大环节，即构成二阶压控低通滤波器 

由（2）、（3）可得: 通带放大倍数 Avp=1+R4/R3=2. 由截止频率 f=1.272f0=2000Hz 且 f0=1/2πRC 得 R1=R2=10.1k 欧 此近似取 R1=R2=10k 欧 当 R1=R2=10k 欧时： f0=1/2πRC=1591.5 Hz 截止频率 f=1.272f0=2.02 kHz 

（4）二阶压控电压源低通滤波器（LPF）的幅频特性 Q=1/(3-Avp)=1/(3-2)=1 所以 Q=1 的曲线即为此二阶压控电压源低通滤 波器（LPF）的幅频特性。 二、 二阶压控低通滤波器电路的仿真研究 对二阶压控低通滤波器电路进行仿真分析，信号源频率从 1Hz 至 10MHz 变 化 。 率 其 频 相 应 为 

由频率响应图像可知，其通带放大倍数为 2。当幅值下降到幅值的 0.707 倍 （即 1.414 左右）时，其频率为 2.0255 kHz，即截止频率为 2.0255 kHz。 与前面理论分析中的 Avp=2，f0=2.02 kHz 相符。 三、 总结 二阶压控低通滤波器电路中，当 Avp=2 时，Q=1，加大了幅频特性在 f>f0 处 的衰减速度，又使幅频特性不过于抬升。因此实际中经常选取 Q=1。 参考文献： 模拟电子技术基础………哈尔滨工业大学电子学教研室编 电子技术基础实验教程…廉玉欣 主编