二阶有源低通滤波器(杨靖平)
简单二阶有源低通滤波器电路及幅频特性
简单二阶有源低通滤波器电路及幅频特性为了使输出电压在高频段以更快的速率下降，以改善滤波效果，再加一节RCo(1)通带增益当f=0时，各电容器可视为开路，通带内的增益为低通滤波环节，称为二阶有源滤波电路。
它比一阶低通滤波器的滤波效果更好二阶LPF的电路图如图6所示，幅频特性曲线如图7所示。
1-(2)二阶低通有源滤波器传递函数根据图8-2.06可以写出丄“盘斗丄〕俯二一礎通常有，联立求解以上三式，可得滤波器的传递函数臥)—九…(3)通带截止频率将s 换成j 3,令3 0 = 2n f o=1/(RC)可得当f=fp时，上式分母的模="丿厶I VoZ与理想的二阶波特图相比，在超过fO以后，幅频特性以-40 dB/dec的速率下降，比一阶的下降快。
但在通带截止频率fp -fO之间幅频特性下降的还不够快。
摘要设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，并利用MultisimIO仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致，为有源滤波器的电路设计提供了EDA手段和依据。
关键词二阶有源低通滤波器；电路设计自动化；仿真分析；MultisimIO滤波器是一种使用信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等自动控制、通信及其它电子系统中应用广泛。
滤波一般可分为有源滤波和无源滤波，有源滤波可以使幅频特性比较陡峭，而无源滤波设计简单易行，但幅频特性不如有源滤波器，而且体积较大。
从滤波器阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。
高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。
采用集成运放构成的RC有源滤波器具有输入阻抗高，输出阻抗低，可提供一定增益，截止频率可调等特点。
压控电压源型二阶低通滤波电路是有源滤波电路的重要一种，适合作为多级放大器的级联。
本文根据实际要求设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，采用EDA仿真软件Multisim1O对压控电压源型二阶有源低通滤波电路进行仿真分析、调试，从而实现电路的优化设计。
压控电压源型二阶有源低通滤波电路
摘要：设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，并利用Multisim仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致，为有源滤波器的电路设计提供了EDA手段和依据。
关键词二阶有源低通滤波器；电路设计自动化；仿真分析；一：实验内容及要求：设计一个压控电压源型二阶有源低通滤波电路，要求通带截止频率fo=100 kHz，等效品质因数Q=1，试确定电路中有关元件的参数值。
二：实验器材软件：Multisim仿真软件。
器材：正弦波信号源（f=200KHz 幅度：1v）,电容两个，电阻四个，集成运放3554AM一个。
三：实验电路对于信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，它的功能是使特定频率范围内的信号通过，而阻止其他频率信号通过。
理论计算 根据实际选择的元件参数重新计算滤波电路的特征参量。
式(2)中，令s=jω，得到二阶低通滤波电路的频率特性为Ao=1+6RfR =1+1=2 通带截止频率fo 与3 dB 截止频率fc 计算如下所以，fc=1.272fo=126.53KHz四 Multisim 分析4．1 瞬态分析从图可以看出，输出信号的频率与输入信号一致，输出信号与输入信号同频不同相，说明二阶低通滤波电路不会改变信号的频率。
电压放大倍数Auf=2。
4.2交流分析从图中可以看出， 3 dB截止频率约为127 kHz。
与理论计算值值基本符合。
4.3参数扫描分析从图可以看出，曲线从下至上对应的电阻RF由100 Ω至1000 Ω幅频特性纵截止频率约为125 kHz。
并且，RF越大，Auf越大，Q越大，幅频特性曲线越尖锐。
在同样的设计截止频率下，Q值的不同对实际截止频率有较大的影响。
4.4傅理叶分析由图可知，输出电压的谐波失真率很小，为 4.61229%，符合实验设计要求。
4.5传递函数分析由图可知，输入电阻Ri=239.44900G，输出电阻Ro=400.3851放大倍数Au=1.99971，符合设计要求.压控电压源二阶低通滤波电路的设计与仿真分析学院：电子信息工程学院年级：2008级专业：自动化学号：00824032姓名：魏文龙完成日期：2012年5月14日参考文献：1黄智伟，《基于Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》，电子工业出版社，2008年1月2童诗白华成英《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，2006年1月3。
二阶有源低通滤波器的设计
课程设计说明书课程设计名称：低频电子课程设计课程设计题目：二阶有源低通滤波器的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程学院班级：090111 学号：09041132 姓名：评分：教师：201 1 年 3 月 4 日摘要滤波器是一种使用信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等自动控制、通信及其它电子系统中应用广泛。
滤波一般可分为有源滤波和无源滤波，有源滤波可以使幅频特性比较陡峭，而无源滤波设计简单易行，但幅频特性不如有源滤波器，而且体积较大。
从滤波器阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。
高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。
采用集成运放构成的RC有源滤波器具有输入阻抗高，输出阻抗低，可提供一定增益，截止频率可调等特点。
压控电压源型二阶低通滤波电路和无限增益二阶低通滤波器是有源滤波电路的重要一种，适合作为多级放大器的级联。
分别用分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路，并利用Multisim10仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致参量等进行了仿真分析，仿真结果要与理论设计一致，为设计成功提供依据。
关键词二阶有源低通滤波器；压控；无限增益；仿真分析；《模拟电路》课程设计任务书20 10 －20 11 学年第2 学期第1 周－2 周题目二阶带通滤波器的设计内容及要求1、分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；2、中心频率f O=2KHz；2、增益A V＝2；4、品质因数Q＝0.707进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 1天；2. 领元器件、制作、焊接：1天3．调试： 1天4. 验收：0.5天学生姓名：张超指导时间2011年2月21日～2011年3月4日指导地点：E 楼607 室任务完成2011 年3 月 4 日任务下达20 11 年 2 月21日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师李翔文万在红系（部）主任陈琼目录第一章设计任务与要求 (5)第二章方案设计与选择 (6)2.1方案一：一阶有源低通滤波器电路 (6)2.2方案二：压控电压源二阶低通滤波电路 (6)2.3方案三：三阶压控电压源低通滤波器 (7)2.4方案四：无限增益多路反馈低通滤波电路 (8)第三章单元电路设计与参数计算.. 103.1 功能电路部分电路设计以及参数计算: (10)3.11压控电压源二阶低通滤波电路 (10)3.12无限增益多路负反馈二阶低通滤波器 (11)第四章安装与调试 (12)4.1 安装 (12)4.2 调试步骤 (12)4.21压控电压源二阶低通滤波电路 (12)4.22无限增益多路负反馈二阶低通滤波器 (13)第五章性能测试与分析 (16)5.1．二阶低通滤波电路的测试及分析： (16)5.11仿真测试的数据 (16)5.3．误差分析： (17)第六章结论与心得 (18)参考文献 (19)附录一芯片管脚 (20)附录二原件清单 (21)附录三总原理电路图 (22)1压控电压源二阶低通滤波电路 (22)2限增益多路负反馈二阶低通滤波器 (22)附录四作品实物图 (23)第一章设计任务与要求1分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；2中心频率f O=2Hz；3增益A V＝ 24品质因数Q＝0.707第二章方案设计与选择由设计任务与要求可知，本实验设计功能电路部分要求分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计，所以在焊接电路板时，要将两种设计方法的电路板都焊接出来，且其参数设计要符合：截至f=2000Hz，增益Av= 2和品质因c数Q三个条件。
二阶有源低通滤波器中rc参数
二阶有源低通滤波器中r c参数一、引言低通滤波器在信号处理中起着非常重要的作用。
而二阶有源低通滤波器是一种常见且常用的滤波器。
在设计和分析二阶有源低通滤波器时，R C（R es is to r-Ca pa c it or，电阻-电容）参数是需要重点关注和调整的。
本文将围绕二阶有源低通滤波器的RC参数展开讨论和介绍。
二、二阶有源低通滤波器概述二阶有源低通滤波器是一种能够提供二阶滤波效果的电路，它能够将输入信号中高于截止频率的部分滤除，只保留低频部分。
该滤波器一般由放大器及RC组成，其中RC参数对于滤波器的性能影响较大。
三、R C参数的定义与意义在二阶有源低通滤波器中，R C参数分别代表电阻和电容的取值。
这两个参数决定了滤波器的截止频率、滤波器的斜率以及对输入信号的幅频特性进行调整。
具体来说，R C参数的取值将直接影响滤波器的频率响应和幅度衰减。
四、确定R C参数的方法1.确定截止频率：首先需要根据系统的要求以及信号特性来确定所需的截止频率。
2.选择合适的电容值：在给定截止频率情况下，可以选择合适的电容值来满足要求。
一般来说，较大的电容值会使得截止频率较低。
3.选择合适的电阻值：在电容值确定的情况下，可以根据需要选择合适的电阻，以达到所需的滤波效果。
五、R C参数的优化与调整在设计二阶有源低通滤波器时，可能需要根据具体要求对R C参数进行优化与调整。
以下是一些常见的优化与调整方法：1.改变电容值：通过改变电容值来调整滤波器的截止频率或幅频特性。
2.改变电阻值：通过改变电阻值来调整滤波器的斜率或幅频特性。
3.考虑负载影响：在设置R C参数时，需要考虑输入和输出的负载情况，以确保滤波器的性能能够满足实际需求。
六、R C参数的应用案例以下是一个例子，展示了如何根据具体需求确定R C参数的过程。
假设我们要设计一个二阶有源低通滤波器，要求截止频率为10k Hz，可以按照以下步骤进行设计：1.确定截止频率：截止频率为10k Hz。
二阶低通有源滤波
二阶有源低通滤波电路上图为DSP控制模板，AD采集部分的电路图，前面用的是精密隔离运放ISO124，而后面跟的正是二阶有源低通滤波电路！二阶有源低通滤波器如下图所示，它是有两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，如果只需要它的滤波功能，那就将同相放大接成跟随即可，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低，带负载能力强。
注：为了我们下面的分析计算方便，我们这里选择的C1、C2、R值相等，实际使用过程中可以是不相等的，我们可以根据实际需要通过一些辅助设计工具来取合适的值。
根据“虚短”和“虚短”，同相比例放大电路的电压增益。
传递函数：（线性定常系统的传递函数，定义为零初始条件下，系统输出量的拉氏变换和输入量拉氏变换之比）对于集成运放的同相输入端电压：而V a(s))(和s Vp 的关系为：对于节点A ，应用KCL 可得：联立上述的三个等式，可得电路的传递函数为：令则有其中的ωc 为特征角频率，也就是Q 为0.707时的3dB 截止频率，而Q 称为等效品质因素。
式9.3.4表明，Ao=Avf<3，才能稳定工作，当大于3时，电路将自激振荡。
用s=jw 带入式9.3.7，可得幅频响应和相频响应表达式：以上都是摘自模电书本上的解释，这里不免要联想到上面使用的伯德图，还有就是那个为什么Ao>3时就会自激振荡呢？先来看一看是不是如这个所说的，使用Multisim对其进行仿真，仿真电路如下：此处可以修改R3、R4的值来调节同相放大电路的增益当R3、R4都取1k时，输入以1kHz的正弦波信号，此为蓝色为channelA为输出，channelB为输入，可以看出波形还是正常放大还是保持R3、R4值不变，将输入信号变为50kHz,明显输出减小，说明滤波效果明显，频率高的被衰减了。
当我们取值R3、R4分别为1K、2K时，即Ao=Avf=3时，这是一种临界状态，在仿真图上可以看出输出波形开始出现振荡。
当取值为1K、3K时，即Ao=Avf=4时，此时的输出已经振荡的非常厉害，这也正符合上面讲到的放大电路增益相一致。
二阶有源滤波器设计实验报告
二阶有源滤波器的设计姓名：学号：摘要：滤波器是一种选频电路，是一种能让需要频段的信号顺利通过，而对其它频段信号进行抑制（或大为衰减）的电路。
滤波器在通信技术、测量技术、控制系统等领域有着广泛的应用。
滤波器的分类很多，根据滤波器对信号频率选择通过的区域，可分为低通、高通、带通和带阻等四种滤波器；按使用的滤波元件不同，可分为LC 滤波器、RC 滤波器、RLC 滤波器；按有无使用有源器件，分为有源滤波器和无源滤波器；按通带特征频率fo 附近的频率特性曲线形状不同，常用的可分为巴特沃斯型滤波器和切比雪夫型滤波器；有源滤波器还分为一阶、二阶和高阶滤波器，阶数越高，滤波电路幅频特性过渡带内曲线越陡，形状越接近理想。
由有源器件（晶体管或集成运放）和电阻、电容构成的滤波器称为RC 有源滤波器，这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗、而且还可以放大，负载效应不明显，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽。
缺点是由于受运算放大器的带宽限制，这类滤波器主要用于低频范围，目前有源滤波器的最高工作频率只能达到1MHz 左右，并且需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。
本实验设计了RC 有源低通、高通、带通滤波器，并利用利用EDA 工具Multisim 对实验进行仿真演示，列出了具体的分析与设计方法。
1 仿真软件Multisim简介EDA（就是“Electronic Design Automation”的缩写）技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。
一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
二阶有源低通滤波器
二阶有源低通滤波器一、芯片介绍UA741集成运放管脚图及作用图1-1 UA741管脚图UA741管脚图为图1-1, U运算放A741芯片是高增益大器，常用于军事，工业和商业应用这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
第2管脚是负输入端；第3管脚是同相端输入端；第4和第7管脚分别为负直流源和正直流源输入端；第6管脚为输出端；第8管脚是悬空端；第1管脚和第5管脚是为提高运算精度。
在运算前,应首先对直流输出电位进行调零,即保证输入为零时,输出也为零。
当运放有外接调零端子时,可按组件要求接入调零电位器,调零时,将输入端接地,调零端接入电位器, 用直流电压表测量输出电压Uo,细心调节调零电位器，使Uo为零（即失调电压为零）。
如果一个运放如不能调零,大致有如下原因：（1）组件正常,接线有错误；（2）组件正常,但负反馈不够强,为此可将其短路,观察是否能调零。
；（3）组件正常,但由于它所允许的共模输入电压太低,可能出现自锁现象,因而不能调零。
为此可将电源断开后,再重新接通,如能恢复正常,则属于这种情况；（4）组件正常,但电路有自激现象,应进行消振；（5）组件内部损坏,应更换好的集成块。
二、滤波器简介滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。
主要作用是：让有用信号尽可能无衰减的通过,对无用信号尽可能大的衰减。
滤波器按照所处理的信号,可以分为：模拟滤波器和数字滤波器；按照信号的频段,可以分为：低通、高通、带通和带阻滤波器四种；按照所采用的原件,也可以分为：无源滤波器和有源滤波器。
用来说明滤波器性能的技术指标主要有：中心频率f0，即工作频带的中心；带宽BW；通带衰减，即通带内的最大衰减阻带衰减等。
常用的低通有源滤波电路有三种,巴特沃思、切比雪夫和贝塞尔滤波电路。
巴特沃思滤波电路的幅频响应在带通中具有最平幅度特性,但从通带到阻带衰减较缓慢。
（1）带通增益 当f=0时，各电容器可视为开路，通带内的增益为（一）确定传递参数：4二阶低通滤波器的带通增益，=---一” 截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。
二阶有源低通滤波器参数计算
二阶有源低通滤波器参数计算二阶有源低通滤波器是一种常用的电子滤波器，它可以对输入信号进行滤波，将高频信号抑制，只保留低频信号。
本文将介绍二阶有源低通滤波器的参数计算方法。
我们需要确定二阶有源低通滤波器的截止频率和品质因数。
截止频率是指在该频率以下，滤波器的增益开始下降。
品质因数则表征了滤波器的衰减速度和频率响应的尖锐程度。
截止频率的计算方法如下：1. 首先，确定所需的截止频率（以赫兹为单位），记为f_cutoff。
2. 根据所给的电阻和电容数值，计算截止频率f_cutoff对应的角频率ω_cutoff，公式为：ω_cutoff = 1 / (R1 * C1)。
3. 将角频率转换为赫兹，公式为：f_cutoff = ω_cutoff / (2 * π)。
品质因数的计算方法如下：1. 首先，确定所需的品质因数，记为Q。
2. 根据所给的电阻和电容数值，计算品质因数Q对应的角频率带宽BW，公式为：BW = 1 / (R2 * C2)。
3. 计算品质因数Q，公式为：Q = ω_cutoff / BW。
在确定了截止频率和品质因数之后，我们还需要计算滤波器的放大倍数。
放大倍数决定了滤波器在截止频率附近的增益衰减情况。
放大倍数的计算方法如下：1. 首先，确定所需的放大倍数，记为A。
2. 根据所给的电阻和电容数值，计算放大倍数A对应的增益K，公式为：K = 1 + (R2 / R1)。
3. 计算放大倍数A，公式为：A = K * (1 + (R3 / R4))。
我们还需要计算滤波器的输入和输出阻抗。
输入阻抗决定了滤波器对输入信号的影响程度，输出阻抗则决定了滤波器输出信号的稳定性。
输入阻抗的计算方法如下：1. 首先，确定所给的电阻和电容数值，计算输入阻抗Z_in，公式为：Z_in = R1。
输出阻抗的计算方法如下：1. 首先，确定所给的电阻和电容数值，计算输出阻抗Z_out，公式为：Z_out = R2。
总结起来，二阶有源低通滤波器的参数计算包括截止频率、品质因数、放大倍数、输入阻抗和输出阻抗的计算。
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2013级《模拟电子技术》课程设计说明书二阶有源低通滤波器院、部：电气与信息工程学院学生姓名：***指导教师：张松华职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：电气本1302完成时间：2015年6月25日摘要滤波器是一种使有用信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等自动控制、通信及其它电子系统中应用广泛。
滤波一般可分为有源滤波和无源滤波，无源滤波器较有源滤波器无通带增益但设计简单易行。
从滤波器阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。
高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。
采用集成运放构成的RC有源滤波器具有输入阻抗高，输出阻抗低，可提供一定增益，截止频率可调等特点。
压控电压源型二阶低通滤波电路和无限增益二阶低通滤波器是有源滤波电路的重要两种电路，适合作为多级放大器的级联。
论文先设计了一种压控电压源二阶有源低通滤波电路，其次并利用 Multisim10 仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果满足设计要求之后，用AD绘制电路原理图，再用AD导入原理图以手工布局和布线为铺完成其单面PCB的设计，最后，在PCB 板安装电路并调试，调试数据与仿真数据大致相同,满足设计要求。
关键词：压控电压源型；二阶；有源低通滤波器；Multisim10；AD目录1 绪论 (1)1.1 设计意义及背景 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 设计要求 (1)2 方案选择 (2)2.1 一阶有源低通滤波器电路 (2)2.2 压控电压源型二阶有源低通波电路 (2)3 元器件的选择与电路参数计算 (4)3.1 选择运放 (4)3.2 选择电容器 (4)3.3 计算电阻器阻值 (4)3.4 直流稳压源的设计 (6)3.4.1 变压器的选择 (6)3.4.2 整流器的选择 (6)3.4.3 电容的选择 (6)3.4.5 选择三端稳压器 (7)4 电路仿真 (8)4.1 仿真电路图 (8)4.2 仿真结果 (8)5.1 电路的制作 (10)5.2 直流稳压源的调试 (10)5.3 二阶有源低通滤波器电路调试 (11)5.3.1 调试过程 (11)5.3.3 调试数据分析 (14)5.3.4 误差分析 (14)5.3.5 设计体会 (14)结束语 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录A电路原理图 (19)附录B PCB图 (20)附录C电路板实物图 (21)附录D元件清单 (22)1 绪论1.1 设计意义及背景电子技术是当今科技发展的热点，各先进国家无不把它放在优先发展的地位。
电子技术是电气类专业的一门重要的技术基础课，课程的显著特点之一是它的实践性。
想要很好的掌握电子技术，除了掌握基本理论之外还要将其运用到实践中去，课程设计就是电子技术教学中的重要环节。
滤波器是信号处理的重要单元,在现代电子技术中得到了广泛的应用。
按处理信号的不同,滤波器可分为模拟滤波器和数字滤波器,模拟滤波器按构成元件的不同又可分为有源滤波器和无源滤波器。
有源滤波器是指网络由电阻、电容及有源器件(三极管、运算放大器等,通常是运算放大器) 构成。
因为不用电感元件,所以免除了电感所固有的非线性特性、磁场屏蔽、损耗、体积和重量过大等缺点。
有源滤波器有许多独特的优点,如设计标准化、模块化、易于制造等。
由于运算放大器的增益和输入电阻高、输出电阻低,所以能提供一定的信号增益和缓冲作用。
并可用简单的级联得到高阶滤波器,且调谐也很方便。
有源滤波电路的用途很广,主要用于小信号处理,可作为抑制干扰、噪声、衰减无用频率信号而突出有用频率信号达到提高噪声比或选频的目的。
在实际应用中,综合考虑电路滤波特性和信号增益,一般选用有源滤波器,因此,研究其设计有很大的实际意义。
1.2 设计任务设计一种二阶RC有源低通滤波器电路,截止频率100Hz，通带内增益32~倍。
1.3 设计要求1、电路截止频率100Hz；2、通带内增益32倍；~2 方案选择2.1 一阶有源低通滤波器电路它由一节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，在集成运放输出到集成运放同相输入之间引入一个负反馈。
对于任意频率信号，R的阻值是恒定的，而C的容抗与信号频率有关，信号频率越低，阻抗越大；反之，阻抗越小。
R 和C串联，从C的两端取电压，相当于一个分压器，这个分压器与普通电阻分压器不同的是，C的容抗是随频率变化而变化的。
频率越低，C的容抗越大，输出的电压越高（最大不超过输入电压）；频率越高，C的容抗越小，输出的电压越低，这也就是一阶有源低通滤波器能够滤除高频信号的原因。
电路原理图如图1所示。
图1 一阶有源低通滤波器电路2.2 压控电压源型二阶有源低通波电路它由两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，在集成运放输出到集成运放同相输入之间引入一个负反馈，在不同的频段，反馈的极性不相同，当信号频率f＞＞f H时（f H为截止频率），电路的每级RC电路的相移趋于-90º，两级RC 电路的移相到-180º，电路的输出电压与输入电压的相位相反，故此时通过电容C 引到集成运放同相端的反馈是负反馈，反馈信号将起着削弱输入信号的作用，使电压放大倍数减小，所以该反馈将使二阶有源低通滤波器的幅频特性高频端迅速衰减，只允许低频端信号通过，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。
电路原理图如图2所示。
图2 压控电压滤源二阶有源低通波电路对比一阶有源低通滤波器和压控电压源型二阶有源低通滤波电路：一阶电路的过度带较宽，幅频特性的最大衰减斜率仅为-20dB/十倍频程；而压控电压源二阶带通滤波电路中，其衰减斜率可达-40 dB/十倍频程，幅频特性曲线过度带相对较窄，有利于滤波电路更好的实现滤波功能。
所以通过对比压控电压源型二阶有源低通滤波器具有比一阶有源低通滤波器更好的滤波特性，所以在实际焊接电路板时选择压控电压源型二阶有源低通滤波器。
3 元器件的选择与电路参数计算3.1 选择运放在无特殊要求的情况下，可选用通用型运算放大器UA 741。
3.2 选择电容器f (Hz )()10~1 210~10 3210~10 4310~10 6410~10 C (F) ()10~20 ()7510~10-- ()8710~10-- ()9810~10-- ()10910~10-- 电容的容量宜在微法数量级以下，常见的微法级电容有0.33uF ，设计选择电容uF C C 33.021==。
3.3 计算电阻器阻值为设计方便选取R R R ==21, 则通带截止频率为RCf H π21= （1） 电容uF C C 33.021==代入（1）式，计算得Ω==k R R 82.421, 根据常用电阻则可以取Ωk 7.4与Ω120串联。
设计要求通带内增益3~2倍通带内增益为2.45二阶有源低通滤波电路（即45.2=vf A )，则vf A Q -=31 （2）将45.2=vf A 代入（2）计算的818.1=Q ，然而品质因数，它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。
图3 不同Q 值的有源低通滤波电路的幅频特性曲线如果Q =0.707时，滤波器的幅频特性最为平坦；如果Q >0.707时,幅频特性将出现峰值。
为了幅频特性曲线能够更好的平稳，设计电路Q 值为0.707。
根据公式 QA vf 13-= （3） 将707.0=Q 代入（3）式计算得，当707.0=Q 时，586.1=vf A ，不满足设计通带增益要求。
可知幅频特性曲线的平坦是以牺牲增益为代价，为使设计电路既能达到增益要求，又能使幅频特性曲线能够更好平稳，可将RC 电路经过两级闭环增益相同的同相比例放大电路。
设计同相比例放大电路闭环增益为1.528则二阶有源低通滤波器的通带增益为45.2586.1586.121=⨯=•=vf vf vf A A A 。
1111t f vf R R A +=（4） 2221t f vf R R A += （5） 将45.2=vf A 代入（4）、（5）可得（6）式2121586.0586.0t t f f R R R R === （6）选择R 1、R 2、R f1、R f2、R t1和R t2时，为了减少偏置电流的影响，应尽可能使加到运放同相端对地的直流电阻与加到反相端对地直流电阻基本相等。
则Ω==+k R R R R t f 64.9//1121 （7） Ω==k R R R R t f t f 64.9////2211（8） 将（6）式、Ω==k R R 82.421代入（7）、（8）可得Ω==Ω==Ω=Ω=k R R k R R k R k R t t f f f t 1.263.153.151.26221211 根据常用电阻可取R t1、R t2可用Ωk 27代替，R f1、R f2 可用Ωk 15与Ω300串联。
3.4 直流稳压源的设计直流稳压源是由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成。
其直流稳压电源结构图和稳压过程如图4所示。
图4 直流稳压电源结构图和稳压过程图设计一个直流稳压电源，当输入为有效值220V 的交流电压时，能产生±12V 、±9V 、±5V 三组直流电压输出，最大输出电流为I 0max =500mA 。
3.4.1 变压器的选择根据三端固定式集成稳压器的特点，一般要求最小的输入电压、输出电压为V V 3~2,所以可取的输出电压为12V 的变压器。
3.4.2 整流器的选择稳压源设计要求最大输出电流为I 0max =500mA ，整流二极管的参数应满足最大整流电流I ＞1.5I 0max =0.75A ，最大反向电压应大于变压器副边输出电压22U 。
3.4.3 电容的选择（1）滤波电容()25~3T C R L ≥ （9）由式（9）可得滤波电容可等于式（10） R T C 25= （10）式中R L 为C 右边的等效电阻，应取最小值，T 为电流电源的周期。
R L 最小值可由公式（11）算出。
max 02min 2I U R L = （11）将T =20ms ,I max =500mA 代入式（11），可得Ω=33min L R 。
将Ω=33min L R ，T =20ms 再代入（10）式，得出C =1515μF 。
可见，C 容量较大，应选电解电容，实际容量选4700μF ，其耐压值为35V 。
（2）消振电容：消振电容靠近滤波器，起消振作用，一般选择消振电容电容值为0.01μF 。
（3）旁路电容，当输出电压升高时，可进一步抑制纹波，防止纹波的放大，一般选择旁路电容电容值为220μF 。
3.4.4 电阻的选择由于输出的电压分别+12V -12V +5V -5V 发光二极管两端的电压在2V 左右 所以与之串联的电阻分别为Ω1000，Ω1000，Ω680，Ω680，Ω470，Ω470。