二阶低通滤波器（二阶低通滤波器电路图）

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1二阶有源低通滤波器设计衰减斜率跟什么有关

二阶有源低通滤波器设计衰减斜率跟什么有关：1、理想低通滤波器的阻带衰减至零，并且过渡带带宽为零。

2、实际低通滤波器这两个要求都不可能满足，所以，只能根据实际情况作出合理的要求，既要使阻带信号衰减到尽可能小，又要使滤波器具有可实现性并控制合理的复杂度和成本。

3、一般来讲，低通滤波器的阻带带宽和阻带衰减是紧密关联的。因为对于一般的低通滤波器来讲，信号频率越高，衰减越大，也就是说，只要信号频率足够高，都能将信号衰减到足够小。因此，实际低通滤波器的要求往往变为对过渡带的带宽或过渡带的下降陡度的要求。一般而言，滤波器阶数越多，过渡带衰减越陡。一阶滤波器的衰减为20db/十倍频，二阶滤波器的衰减为40db/十倍频，n阶滤波器的衰减为n*20db/十倍频。

4、要求抑制的信号与有效信号的频率相差越大，对于过渡带的要求越低，反之，越高。要求抑制的信号相对有效信号越小，对于过渡带的要求越低，反之，越高。

5、举例说明：

我们把希望通过滤波器抑制的信号称为干扰信号。并希望把干扰信号抑制40db。比如说，滤波前干扰信号为1V，滤波后，干扰信号小于0.01V。假设有效信号的频率低于或等于50Hz。

A、如果干扰信号频率高于50kHz，采用一阶滤波器，截止频率设置为500Hz，那么，50kHz信号衰减大约为40db。有效信号衰减基本可以忽略。

B、如果干扰信号频率高于5kHz，采用一阶滤波器，截止频率设置为50Hz，那么，5kHz信号衰减大约为40db。但是，有效信号也倍衰减了-3db。因此，可以采用二阶滤波器，截止频率设置为500Hz，那么5kHz信号衰减大约为40db，有效信号衰减基本可以忽略。

2二阶低通滤波和四阶低通滤波的区别

二阶低通滤波器和四阶低通滤波器都是常见的模拟和数字信号处理中的滤波器类型，它们的主要区别在于其滤波器阶数不同。

二阶低通滤波器的传递函数为：

H(s) = 1 / (s^2 + s/Q + 1)

其中，s为拉普拉斯变量，Q为品质因数。二阶低通滤波器的截止频率可以通过调整Q值来改变。

四阶低通滤波器由两个二阶低通滤波器级联而成，其传递函数为：

H(s) = 1 / [(s^2 + s/Q1 + 1)(s^2 + s/Q2 + 1)]

其中，Q1和Q2分别为两个二阶滤波器的品质因数。

相比于二阶低通滤波器，四阶低通滤波器具有更为陡峭的滤波特性，在截止频率处有更好的抑制效果。同时，四阶低通滤波器的相位响应更为线性，可以避免信号失真。但是，四阶低通滤波器的设计和实现相对复杂，需要更多的计算和电路元件。

3二阶低通滤波器串联和并联区别

（1）串联：二阶低通滤波器串联就是把两个二阶低通滤波器连接在一起，形成一个新的滤波系统，它的阶数和截止频率都不同于单个滤波器，且两个滤波器的截止频率之差必须大于滤波器的转变带宽，以保证两个滤波器之间没有叠加效应。串联滤波器可以提高滤波系统的抗干扰能力。

（2）并联：二阶低通滤波器并联就是把两个低通滤波器分别连接在输入和输出之间，形成一个新的滤波系统，它的截止频率和单个滤波器是相同的，但其阶数可能会有所增加，以提高滤波系统的阻抗和阻尼和抑制系统内的振荡。

4二阶低通滤波器的品质因数Q是怎么定义的？怎么测

滤波器品质因数是指截止频率对应处的增益的模|au|与通带增益的模|aup|的比值。

不是所有的二阶低通滤波器的品质因数都可调。

常见的品质因数可调的二阶低通滤波器有压控电压源二阶低通滤波器。

其品质因数q=1/(3-aup)

式中，aup为通带增益，对于低通滤波器而言，aup为频率为零时的增益。

因此，调节通带增益，就可以调节品质因数。

5二阶rc有源低通滤波器至少需要几个电阻和放大器

两个。二阶有源低通滤波器是由两个独立的储能电容、外围电阻和一个运放组成的。二阶（或两极）滤波器由两个连接在一起的RC滤波器部分组成，提供-40dB/十倍的滚降速率。

6制作二阶有源低通滤波器的意义

1 滤波器基本理论 滤波电路是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的 电子装置。20 世纪60 年代,集成运放获得了快速的发展,由它和R,C 组成的有源滤波器,具有不用电感,体积小,重量轻等优点。此外, 由于集成运放的开环增益和输入阻抗均很高,输出阻抗又很低,构成 有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。 1.2 低通滤波器工作原理 低通滤波器是一种典型的选频电路,在给定的频段内,理论上它能让 信号无衰减的通过电路,这一段称为通带。在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,对滤波器的基本要求是:(1)通带内信号的衰减要 小,阻带内信号的衰减要大,由通带过渡到阻带的衰减特性陡直上升; (2)通带内的特性阻抗要恒为常数,以便于阻抗匹配。 2、二阶有源低通滤波电路的总体设计 2.1 滤波器一般结构 滤波电路的一般结构假设滤波电路是一个线性时不变网络,则在复频域内有如下的关 V0(s)Vi A(s)是滤波电路的传递函数,一般为复数。对于实际频率来滤波电路 Vo(s) Vi(s) 说(s=jw),则有A(jw)=|A(jw)|e (2.2)这里|A(jw)|为传递函数的模,φ (w)为输出电压与输入电压之间的 相位角。 此外,在滤波电路中所关心的另一个量是时延τ (w),单位是 (2.3)2.2 幅频特性 通常用幅频响应来表征一个滤波电路的特性,欲使信号通过滤 波电路的失真小,则相位或时延响应也需要考虑。当相位响应φ 作线性变化,即时延响应τ(w)为常数时,输出信号才可能避免失真。 滤波器各个器件参数的大小,都会影响其滤波特性。如阻尼系 数的大小,决定幅频特性有无峰值。如下是滤波器的幅频特性曲线。 幅频特性曲线2.3 二阶低通滤波器电路结构 一般二阶有源低通滤波电路主要有由运算放大器,电容和电阻构 成。运算放大器用于对信号的放大,电阻对电路起到反馈调节的作用, 使电压放大范围大大增加,保持一定的开环增益,实现对一定范围电 压的放大,而电容起到调节的作用,把高于设定频率的信号衰减掉, 从而达到滤波的作用。

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