施工指南
邮寄地址：PO Box 11400 图森，亚利桑那州85734 街道地址： 6730 S.图森大道。 图森，亚利桑那州85706
联系电话： （ 602 ） 746-1111 TWX ： 910-952-111 电传： 066-6491 传真（ 602 ） 889-1510 即时产品信息： （ 800 ） 548-6132
滤波器设计方法计划
THE UAF42通用有源滤波器
由约翰尼·莫利纳和R.马克·斯蒂特（ 602 ） 746-7592
虽然有源滤波器是至关重要的现代电子，其
设计和验证可能是乏味且耗时的。
为了帮助有源滤波器的设计，的Burr-Brown提供
系列FILTERPRO 计算机辅助设计程序。我们 -
荷兰国际集团的FILTER42程序和UAF42很容易
设计和实施各种有源滤波器。该UAF42
是一个单片IC ，其中包含了运算放大器，匹配
电阻器，并在需要的状态变量精密电容器
过滤极点对。第四，未提交的精密运算放大器
还包括在管芯。
与UAF42实现滤波器是时间连续的，
不受开关噪声和失真问题
开关电容滤波器。该语句的其它优点
变拓扑结构包括滤波器参数的敏感性低
外部元件值，并同时低通，
高通和带通输出。简单的二极滤波器
可以用UAF42和两个外部进行电阻见
图1 。
在DOS兼容的程序会指导您完成DE-
签署过程，并自动计算元件值。
低通，高通，带通和带阻（或缺口）
过滤器可以被设计。
有源滤波器设计为近似理想的过滤器
反应。例如，一种理想的低通完全滤
R
F1
15.8k
消除高于截止频率的信号（在该止动器
乐队） ，并完全通过下面的信号（在口令
带）。在实际的过滤器，各种权衡是在做
试图逼近理想。有些过滤器类型
供的增益平坦度，在通带的优化，一些折衷
增益变化或波纹在通带内为更陡的速率
通带和阻带之间的衰减（在
过渡段） ，还有一些权衡两者的平整度和速度
滚降赞成脉冲响应保真度。 FILTER42
支持三种最常用的全极点滤波器类型：
巴特沃斯，切比雪夫，贝塞尔和。不太熟悉的在 -
切比雪夫节也支持。如果二极带通
或陷波滤波器被选择，则程序默认为一个resonant-
电路的响应。
巴特沃斯
（最平坦的幅度） 。该过滤器有
尽可能平坦的通带幅度响应。衰减
为-3dB ，在设计的截止频率。衰减超越
截止频率是适度陡峭-20dB /十/
极。巴特沃斯滤波器的脉冲响应具有MOD-
中心提供全方位的过冲和振铃。
切比雪夫
（等于纹波幅度） 。 （其他译音
俄罗斯的
海比] OV
是Tschebychev ，切比雪夫
或Tchevysheff ） 。该滤波器的响应具有较陡的初始速度
衰减超出了截止频率比北海。
R
F2
15.8k
13
8
R
1
50k
7
14
R
2
50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
A
1
R
3
50k
R
4
50k
A
2
A
3
1
V
O
V
IN
2
UAF42
11
注： UAF42和两个外部电阻作单位增益，双刀， 1.25分贝纹波
切比雪夫低通滤波器。随着显示的电阻值，截止频率为10kHz 。
图1.两极点低通滤波器UAF42使用。
1991年的Burr-Brown公司
AB-035C
1
美国印刷1993年7月
滤波器响应与频率
+10
0
滤波器响应（分贝）
滤波器响应与频率
+10
0
滤波器响应（分贝）
纹波
4极切比雪夫
3分贝纹波
–10
–20
–30
–40
–50
f
C
/100
–10
–20
–30
–40
–50
f
C
/100
5极切比雪夫
3分贝纹波
纹波
f
C
/10
f
C
10f
C
f
C
/10
f
C
10f
C
归一化频率
归一化频率
图2A 。响应与频率的偶次（ 4-
极） 3分贝波纹切比雪夫低通滤波器
截止显示在无声无息。
这个优势是在幅度变化的处罚
（波纹）在通带内。不像巴特沃斯和贝塞尔
反应，具有衰减3dB的截止频
昆西，切比雪夫截止频率定义为在频
昆西在该响应低于波纹带。
对于偶数阶滤波器，所有纹波上述DC归
通带增益响应，因此截止是在0分贝（参见图2A） 。
奇数阶滤波器，所有纹波以下DC-归
通带增益响应，因此截止是 - （纹波）分贝（见
图2B）。对极的一个给定的数目，一个陡峭的截止能
可以通过允许更多的通带纹波实现。该
切比雪夫有更多的耳鸣比它的脉冲响应
巴特沃思 - 尤其是对高纹波设计。
逆切比雪夫
在所述止动件（等于衰减的最小值
带）。正如它的名字所暗示的，此过滤器类型是表哥的
图2B 。响应与频率的奇次（ 5-
极） 3分贝波纹切比雪夫低通滤波器
显示截止于-3dB 。
切比雪夫。所不同的是反的脉动
切比雪夫滤波器，仅局限于阻带。这种过滤器类型
具有滚降陡峭的速率和在平坦的幅度响应
通带。逆切比雪夫截止定义为
其中，响应第一次进入指定的频率
阻带，看到逆图3.阶跃响应
切比雪夫类似于巴特沃思。
贝塞尔
（最大平坦延迟时间），也称为汤姆森。
由于它的线性相位响应，该过滤器具有优良的
脉冲响应（最小的过冲和振铃） 。对于给定的
极数，它的幅度响应是不是平的，也不是
衰减超过-3dB截止频初始速度
昆西陡峭的北海。它需要一个更高阶
贝塞尔滤波器，得到相似于给定的幅度响应
巴特沃斯滤波器，但的脉冲响应保真度
贝塞尔滤波器可能使增加的复杂性是值得的。
调谐电路
（谐振或调谐电路响应）。如果一个
二极带通或带阻（陷波）滤波器被选中时，
程序默认为调谐电路的响应。当频带 -
通响应被选择时，过滤器的设计接近
一串联连接的LC电路的响应，如图所示
4A 。当两极带阻（陷波）响应选单片
lected ，滤波器设计近似于一个并联的反应
如图4B连接的LC电路。
电路实现
在一般情况下，通过该程序设计的过滤器来实现
与级联滤波子电路。子电路要么有一个
二极（复极点对）反应或单实极点
反应。该程序会自动选择子电路
基于功能和性能要求。程序
选项允许你覆盖的自动拓扑selec-
化程序来指定或者反相或同相
极对的配置。
滤波器响应与频率
20
0
归一化增益（分贝）
–20
A
民
–40
–60
f
阻
–80
–100
f
C
/10
f
C
10f
C
100f
C
归一化频率
图3.响应与频率为5针， -60dB
阻带，逆切比雪夫低通滤波器
显示截止于-60dB 。
2
最简单的滤波电路由一个单一的极对的
子电路，如图5更复杂的过滤器
由两个或更多个级联的子电路，如图
图6.偶数阶滤波器与完全实现
UAF42极对的部分，通常不需要外部
电容器。奇数阶滤波器另外需要一个真正的
它可以与第四实施磁极部
通用运算放大器的UAF42 ，一个外部电阻器和
一个外部电容器。该程序可以被用来设计
过滤多达十阶。
该计划将指导您通过过滤器的设计和性别
erates元件值和一个框图，描述了
滤波电路。该
过滤器框图
程序输出
显示实现滤波器设计的子电路所需
标记的类型和连接的推荐顺序。
该
滤波器元件值
程序的输出显示
所有的外部元件值需要实现的
过滤器。
L
V
IN
C
V
O
R
图4A 。 N = 2带通滤波器的使用UAF42 （ AP-
proximates的一个串联连接的反应
调整L，C ，R电路） 。
L
V
IN
C
R
V
O
过滤器类型概述
巴特沃斯
优点：
最大平坦幅度
响应在通带内。
良好的全能表现。
脉冲响应优于
切比雪夫。
速度衰减优于
贝塞尔。
图4B 。 N = 2带阻（陷波）滤波器使用
UAF42 （接近一杆的响应
等位基因连接的调谐L，C ，R电路） 。
支路1
In
OUT
(2)
V
IN
(1)
V
O
缺点：
一些过冲和振铃
阶跃响应。
切比雪夫
优点：
衰减率更好
超出了通带比
巴特沃斯。
注意事项：
（1）子电路将是一个复杂的极对（ PP1通过PP6 ）
在指定的子电路
UAF42滤波器元件值
和
过滤器框图
程序输出。
（ 2 ） HP手续， BP出， LP出，或辅助输出将在指定的
UAF42
过滤器框图
程序输出。
缺点：
纹波通带。
在相当多的铃声
阶跃响应比北海。
逆切比雪夫
优点：
在平坦的幅度响应
通带与陡坡率
衰减转型波段。
图5.简单的过滤器制造单复数Pole-
一子电路。
支路1
In
OUT
(2)
子电路
In
OUT
(2)
V
IN
(1)
(1)
V
O
缺点：
纹波阻带。
一些过冲和振铃
阶跃响应。
贝塞尔
优点：
最好的阶跃响应，很少
过冲或振铃。
注意事项：
（1）子电路将一个实极点高通（HP ） ，实极点低通
（ LP ） ，或复杂极对（ PP1通过PP6 ）指定的子电路
对
UAF42滤波器元件值
和
过滤器框图
程序输出。
（ 2 ）如果子电路是一个极对部分HP手续， BP出， LP出，或
辅助输出将在指定的UAF42
过滤器框图
程序输出。
缺点：
衰减较慢的初始速度
化以外的通带比
巴特沃斯。
3
图6.多级过滤器制造与两个或更多
子电路。
该程序会自动提前放置的低Q值阶段
高Q值的阶段，以防止由于运放输出饱和
增益峰值。即便如此，峰值可能会限制输入电压
少于
±10V
(V
S
=
±15V).
最大输入电压
对于每个滤波器设计示于
滤波器方框图。
如果UAF42就是要在减少电源供电时，
最大输入电压必须降额相称。
要使用过滤器具有更高的输入电压，可以添加
输入衰减器。
该方案设计了简单的过滤器，它提供了
用的通带增益所需的AC的传递函数
1.0V / V 。在某些情况下，该程序不能做出unity-
增益滤波器和所述通带增益将小于1.0V / V 。
在任何情况下，总的滤波器增益被显示在
滤波器模块
图。
如果你想要一个不同的增益，你可以添加一个
增益或衰减需要额外的阶段。
要建立过滤器，打印出来的方框图和康波
新界东北值。考虑1分支电路的时间。匹配
该组件打印出来的子电路类型的引用
相应的电路原理图，看到过滤器子电路
本公告的部分。
该
UAF42滤波器元件值
打印出具有地方
显示所需要的任何一切可能的外部组件
子电路。不是所有的这些组件将需要
任何具体的滤波器设计。如果没有值显示为
成分，省略成分。例如，该详细
示意图对于复杂极对秀子电路
外部电容并联在1000pF的电容
该UAF42 。无需外部电容所需的过滤器
以上大约为10Hz 。
之后的子电路已落实，将它们连接起来
在系列中的顺序所示出的
滤波器方框图。
FILTER子电路
滤波器设计包括级联复杂极对和
真正的极子电路。对复极点子电路
基于UAF42状态变量滤波器拓扑结构。六杂物 -
这个电路的令可以被使用， PP1通过PP6 。真正的极
部分可以用在辅助运算放大器来实现
该UAF42 。高通（HP ）和低通（LP）的实极点
部分都可以使用。的子电路都以引用的
两个或三个字母缩写在
UAF42过滤康波
新界东北值
和
过滤器框图
程序输出。
各子电路如下的描述：
极对（ PP ）子电路
在一般情况下，所有复杂的极对的子电路使用UAF42
在状态变量的配置。这两个滤波器参数
必须为极对是滤波器Q和设定
固有频率f
O
。外部电阻器来设置这些
参数。两个电阻，R
F1
和R
F2
时，必须使用设置
极对F
O
。第三个外部电阻，R
Q
，通常是
需要设置Q.
在低频率，所需的频值
设定电阻器可过多。上面的电阻值
约5MΩ可以与寄生电容引起的反应
可怜的过滤性能。当f
O
低于10Hz的，外部
电容必须被添加到保持R的值
F1
和R
F2
下面5MΩ 。当f
O
在约10Hz至为32Hz的范围内，
外部5.49kΩ电阻R
2A
被加到平行
的内部电阻R
2
，以减少
F1
和R
F2
by
√10
和
消除需要外部电容。在另一
极端情况下，当f
O
高于10kHz时，R
2A
被并联加入
有R
2
以改善稳定性。
外部滤波器设定增益的电阻，R
G
，总是需要
采用反相极对配置时，或当
使用带有Q < 0.57同相配置。
PP1
（同相极对支路使用内部GAIN-
设置电阻，R
3
） - 参见图7中的自动拓扑
选择模式中，用于所有的带通该结构
滤波器响应。此配置允许组合
的统一的通带增益和高的Q （高达400 ） 。由于没有
外部增益设置电阻器是必需的外部组件数是
最小化。
PP2
使用外部（同相极对支路
增益设置电阻R
G
） - 参见图8.这个配置
使用时，极对Q是小于0.57 。
PP3
（反相极对支路） - 参见图9A 。在
拓扑自动选择模式中，该结构是
用于全极点低通和高通滤波器的响应。
此配置需要一个外部增益设置电阻，R
G
.
有R
G
= 50kΩ的，低通和高通增益是统一的。
PP4
（同相极对/零支路） - 参见图
10.除了一个复极点对，这种配置
总结了低产生jω轴零（响应为null）
通过使用辅助运放，高通输出
4
,
在UAF42 。在拓扑自动选择模式，
该结构用于所有带阻（陷波）滤波器
反应和逆切比雪夫滤波器类型时，
Q > 0.57 。该支路选项保持的外部组件数
低通过使用内部增益设定电阻R
3
.
PP5
（同相极对/零支路） - 参见图
11.除了一个复极点对，这种配置
总结了低产生jω轴零（响应为null）
通过使用辅助运放，高通输出
4
,
在UAF42 。在拓扑自动选择模式，
该结构用于所有带阻（陷波）滤波器
反应和逆切比雪夫滤波器类型时，
Q < 0.57 。此子电路选项需要一个外部增益设置
电阻R
G
.
PP6
（反相极对/零支路） - 参见图12。
除了复杂的极对，这种配置产生
一个jω轴零（响应为null）总结了低通和
使用辅助运放，高通输出
4
，在
UAF42 。当您覆盖此子电路仅用于
拓扑自动选择算法，并指定在 -
verting极对拓扑结构。然后将其用于所有的带阻
（缺口）滤波器响应和逆切比雪夫滤波器类型。
4
PP1
惠普出
R
2A
R
F1
C
1A
BP退房
R
F2
C
2A
LP出
12
13
8
R
1
50k
7
14
1
R
2
50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
V
IN
2
R
3
50k
A
1
R
4
50k
A
2
A
3
3
R
Q
UAF42
11
图7. PP1同相极对子电路使用内部增益设置电阻R
3
.
PP2
惠普出
R
2A
R
F1
C
1A
BP退房
R
F2
C
2A
LP出
12
13
8
R
1
50k
7
14
1
R
2
50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
R
G
V
IN
3
A
1
R
4
50k
A
2
A
3
R
Q
11
UAF42
图8. PP2同相极对子电路使用外部增益设置电阻R
G
.
5
施工指南
邮寄地址：PO Box 11400 图森，亚利桑那州85734 街道地址： 6730 S.图森大道。 图森，亚利桑那州85706
联系电话： （ 602 ） 746-1111 TWX ： 910-952-111 电传： 066-6491 传真（ 602 ） 889-1510 即时产品信息： （ 800 ） 548-6132
滤波器设计方法计划
THE UAF42通用有源滤波器
由约翰尼·莫利纳和R.马克·斯蒂特（ 602 ） 746-7592
虽然有源滤波器是至关重要的现代电子，其
设计和验证可能是乏味且耗时的。
为了帮助有源滤波器的设计，的Burr-Brown提供
系列FILTERPRO 计算机辅助设计程序。我们 -
荷兰国际集团的FILTER42程序和UAF42很容易
设计和实施各种有源滤波器。该UAF42
是一个单片IC ，其中包含了运算放大器，匹配
电阻器，并在需要的状态变量精密电容器
过滤极点对。第四，未提交的精密运算放大器
还包括在管芯。
与UAF42实现滤波器是时间连续的，
不受开关噪声和失真问题
开关电容滤波器。该语句的其它优点
变拓扑结构包括滤波器参数的敏感性低
外部元件值，并同时低通，
高通和带通输出。简单的二极滤波器
可以用UAF42和两个外部进行电阻见
图1 。
在DOS兼容的程序会指导您完成DE-
签署过程，并自动计算元件值。
低通，高通，带通和带阻（或缺口）
过滤器可以被设计。
有源滤波器设计为近似理想的过滤器
反应。例如，一种理想的低通完全滤
R
F1
15.8k
消除高于截止频率的信号（在该止动器
乐队） ，并完全通过下面的信号（在口令
带）。在实际的过滤器，各种权衡是在做
试图逼近理想。有些过滤器类型
供的增益平坦度，在通带的优化，一些折衷
增益变化或波纹在通带内为更陡的速率
通带和阻带之间的衰减（在
过渡段） ，还有一些权衡两者的平整度和速度
滚降赞成脉冲响应保真度。 FILTER42
支持三种最常用的全极点滤波器类型：
巴特沃斯，切比雪夫，贝塞尔和。不太熟悉的在 -
切比雪夫节也支持。如果二极带通
或陷波滤波器被选择，则程序默认为一个resonant-
电路的响应。
巴特沃斯
（最平坦的幅度） 。该过滤器有
尽可能平坦的通带幅度响应。衰减
为-3dB ，在设计的截止频率。衰减超越
截止频率是适度陡峭-20dB /十/
极。巴特沃斯滤波器的脉冲响应具有MOD-
中心提供全方位的过冲和振铃。
切比雪夫
（等于纹波幅度） 。 （其他译音
俄罗斯的
海比] OV
是Tschebychev ，切比雪夫
或Tchevysheff ） 。该滤波器的响应具有较陡的初始速度
衰减超出了截止频率比北海。
R
F2
15.8k
13
8
R
1
50k
7
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50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
A
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3
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4
50k
A
2
A
3
1
V
O
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IN
2
UAF42
11
注： UAF42和两个外部电阻作单位增益，双刀， 1.25分贝纹波
切比雪夫低通滤波器。随着显示的电阻值，截止频率为10kHz 。
图1.两极点低通滤波器UAF42使用。
1991年的Burr-Brown公司
AB-035C
1
美国印刷1993年7月
滤波器响应与频率
+10
0
滤波器响应（分贝）
滤波器响应与频率
+10
0
滤波器响应（分贝）
纹波
4极切比雪夫
3分贝纹波
–10
–20
–30
–40
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f
C
/100
–10
–20
–30
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5极切比雪夫
3分贝纹波
纹波
f
C
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C
10f
C
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C
/10
f
C
10f
C
归一化频率
归一化频率
图2A 。响应与频率的偶次（ 4-
极） 3分贝波纹切比雪夫低通滤波器
截止显示在无声无息。
这个优势是在幅度变化的处罚
（波纹）在通带内。不像巴特沃斯和贝塞尔
反应，具有衰减3dB的截止频
昆西，切比雪夫截止频率定义为在频
昆西在该响应低于波纹带。
对于偶数阶滤波器，所有纹波上述DC归
通带增益响应，因此截止是在0分贝（参见图2A） 。
奇数阶滤波器，所有纹波以下DC-归
通带增益响应，因此截止是 - （纹波）分贝（见
图2B）。对极的一个给定的数目，一个陡峭的截止能
可以通过允许更多的通带纹波实现。该
切比雪夫有更多的耳鸣比它的脉冲响应
巴特沃思 - 尤其是对高纹波设计。
逆切比雪夫
在所述止动件（等于衰减的最小值
带）。正如它的名字所暗示的，此过滤器类型是表哥的
图2B 。响应与频率的奇次（ 5-
极） 3分贝波纹切比雪夫低通滤波器
显示截止于-3dB 。
切比雪夫。所不同的是反的脉动
切比雪夫滤波器，仅局限于阻带。这种过滤器类型
具有滚降陡峭的速率和在平坦的幅度响应
通带。逆切比雪夫截止定义为
其中，响应第一次进入指定的频率
阻带，看到逆图3.阶跃响应
切比雪夫类似于巴特沃思。
贝塞尔
（最大平坦延迟时间），也称为汤姆森。
由于它的线性相位响应，该过滤器具有优良的
脉冲响应（最小的过冲和振铃） 。对于给定的
极数，它的幅度响应是不是平的，也不是
衰减超过-3dB截止频初始速度
昆西陡峭的北海。它需要一个更高阶
贝塞尔滤波器，得到相似于给定的幅度响应
巴特沃斯滤波器，但的脉冲响应保真度
贝塞尔滤波器可能使增加的复杂性是值得的。
调谐电路
（谐振或调谐电路响应）。如果一个
二极带通或带阻（陷波）滤波器被选中时，
程序默认为调谐电路的响应。当频带 -
通响应被选择时，过滤器的设计接近
一串联连接的LC电路的响应，如图所示
4A 。当两极带阻（陷波）响应选单片
lected ，滤波器设计近似于一个并联的反应
如图4B连接的LC电路。
电路实现
在一般情况下，通过该程序设计的过滤器来实现
与级联滤波子电路。子电路要么有一个
二极（复极点对）反应或单实极点
反应。该程序会自动选择子电路
基于功能和性能要求。程序
选项允许你覆盖的自动拓扑selec-
化程序来指定或者反相或同相
极对的配置。
滤波器响应与频率
20
0
归一化增益（分贝）
–20
A
民
–40
–60
f
阻
–80
–100
f
C
/10
f
C
10f
C
100f
C
归一化频率
图3.响应与频率为5针， -60dB
阻带，逆切比雪夫低通滤波器
显示截止于-60dB 。
2
最简单的滤波电路由一个单一的极对的
子电路，如图5更复杂的过滤器
由两个或更多个级联的子电路，如图
图6.偶数阶滤波器与完全实现
UAF42极对的部分，通常不需要外部
电容器。奇数阶滤波器另外需要一个真正的
它可以与第四实施磁极部
通用运算放大器的UAF42 ，一个外部电阻器和
一个外部电容器。该程序可以被用来设计
过滤多达十阶。
该计划将指导您通过过滤器的设计和性别
erates元件值和一个框图，描述了
滤波电路。该
过滤器框图
程序输出
显示实现滤波器设计的子电路所需
标记的类型和连接的推荐顺序。
该
滤波器元件值
程序的输出显示
所有的外部元件值需要实现的
过滤器。
L
V
IN
C
V
O
R
图4A 。 N = 2带通滤波器的使用UAF42 （ AP-
proximates的一个串联连接的反应
调整L，C ，R电路） 。
L
V
IN
C
R
V
O
过滤器类型概述
巴特沃斯
优点：
最大平坦幅度
响应在通带内。
良好的全能表现。
脉冲响应优于
切比雪夫。
速度衰减优于
贝塞尔。
图4B 。 N = 2带阻（陷波）滤波器使用
UAF42 （接近一杆的响应
等位基因连接的调谐L，C ，R电路） 。
支路1
In
OUT
(2)
V
IN
(1)
V
O
缺点：
一些过冲和振铃
阶跃响应。
切比雪夫
优点：
衰减率更好
超出了通带比
巴特沃斯。
注意事项：
（1）子电路将是一个复杂的极对（ PP1通过PP6 ）
在指定的子电路
UAF42滤波器元件值
和
过滤器框图
程序输出。
（ 2 ） HP手续， BP出， LP出，或辅助输出将在指定的
UAF42
过滤器框图
程序输出。
缺点：
纹波通带。
在相当多的铃声
阶跃响应比北海。
逆切比雪夫
优点：
在平坦的幅度响应
通带与陡坡率
衰减转型波段。
图5.简单的过滤器制造单复数Pole-
一子电路。
支路1
In
OUT
(2)
子电路
In
OUT
(2)
V
IN
(1)
(1)
V
O
缺点：
纹波阻带。
一些过冲和振铃
阶跃响应。
贝塞尔
优点：
最好的阶跃响应，很少
过冲或振铃。
注意事项：
（1）子电路将一个实极点高通（HP ） ，实极点低通
（ LP ） ，或复杂极对（ PP1通过PP6 ）指定的子电路
对
UAF42滤波器元件值
和
过滤器框图
程序输出。
（ 2 ）如果子电路是一个极对部分HP手续， BP出， LP出，或
辅助输出将在指定的UAF42
过滤器框图
程序输出。
缺点：
衰减较慢的初始速度
化以外的通带比
巴特沃斯。
3
图6.多级过滤器制造与两个或更多
子电路。
该程序会自动提前放置的低Q值阶段
高Q值的阶段，以防止由于运放输出饱和
增益峰值。即便如此，峰值可能会限制输入电压
少于
±10V
(V
S
=
±15V).
最大输入电压
对于每个滤波器设计示于
滤波器方框图。
如果UAF42就是要在减少电源供电时，
最大输入电压必须降额相称。
要使用过滤器具有更高的输入电压，可以添加
输入衰减器。
该方案设计了简单的过滤器，它提供了
用的通带增益所需的AC的传递函数
1.0V / V 。在某些情况下，该程序不能做出unity-
增益滤波器和所述通带增益将小于1.0V / V 。
在任何情况下，总的滤波器增益被显示在
滤波器模块
图。
如果你想要一个不同的增益，你可以添加一个
增益或衰减需要额外的阶段。
要建立过滤器，打印出来的方框图和康波
新界东北值。考虑1分支电路的时间。匹配
该组件打印出来的子电路类型的引用
相应的电路原理图，看到过滤器子电路
本公告的部分。
该
UAF42滤波器元件值
打印出具有地方
显示所需要的任何一切可能的外部组件
子电路。不是所有的这些组件将需要
任何具体的滤波器设计。如果没有值显示为
成分，省略成分。例如，该详细
示意图对于复杂极对秀子电路
外部电容并联在1000pF的电容
该UAF42 。无需外部电容所需的过滤器
以上大约为10Hz 。
之后的子电路已落实，将它们连接起来
在系列中的顺序所示出的
滤波器方框图。
FILTER子电路
滤波器设计包括级联复杂极对和
真正的极子电路。对复极点子电路
基于UAF42状态变量滤波器拓扑结构。六杂物 -
这个电路的令可以被使用， PP1通过PP6 。真正的极
部分可以用在辅助运算放大器来实现
该UAF42 。高通（HP ）和低通（LP）的实极点
部分都可以使用。的子电路都以引用的
两个或三个字母缩写在
UAF42过滤康波
新界东北值
和
过滤器框图
程序输出。
各子电路如下的描述：
极对（ PP ）子电路
在一般情况下，所有复杂的极对的子电路使用UAF42
在状态变量的配置。这两个滤波器参数
必须为极对是滤波器Q和设定
固有频率f
O
。外部电阻器来设置这些
参数。两个电阻，R
F1
和R
F2
时，必须使用设置
极对F
O
。第三个外部电阻，R
Q
，通常是
需要设置Q.
在低频率，所需的频值
设定电阻器可过多。上面的电阻值
约5MΩ可以与寄生电容引起的反应
可怜的过滤性能。当f
O
低于10Hz的，外部
电容必须被添加到保持R的值
F1
和R
F2
下面5MΩ 。当f
O
在约10Hz至为32Hz的范围内，
外部5.49kΩ电阻R
2A
被加到平行
的内部电阻R
2
，以减少
F1
和R
F2
by
√10
和
消除需要外部电容。在另一
极端情况下，当f
O
高于10kHz时，R
2A
被并联加入
有R
2
以改善稳定性。
外部滤波器设定增益的电阻，R
G
，总是需要
采用反相极对配置时，或当
使用带有Q < 0.57同相配置。
PP1
（同相极对支路使用内部GAIN-
设置电阻，R
3
） - 参见图7中的自动拓扑
选择模式中，用于所有的带通该结构
滤波器响应。此配置允许组合
的统一的通带增益和高的Q （高达400 ） 。由于没有
外部增益设置电阻器是必需的外部组件数是
最小化。
PP2
使用外部（同相极对支路
增益设置电阻R
G
） - 参见图8.这个配置
使用时，极对Q是小于0.57 。
PP3
（反相极对支路） - 参见图9A 。在
拓扑自动选择模式中，该结构是
用于全极点低通和高通滤波器的响应。
此配置需要一个外部增益设置电阻，R
G
.
有R
G
= 50kΩ的，低通和高通增益是统一的。
PP4
（同相极对/零支路） - 参见图
10.除了一个复极点对，这种配置
总结了低产生jω轴零（响应为null）
通过使用辅助运放，高通输出
4
,
在UAF42 。在拓扑自动选择模式，
该结构用于所有带阻（陷波）滤波器
反应和逆切比雪夫滤波器类型时，
Q > 0.57 。该支路选项保持的外部组件数
低通过使用内部增益设定电阻R
3
.
PP5
（同相极对/零支路） - 参见图
11.除了一个复极点对，这种配置
总结了低产生jω轴零（响应为null）
通过使用辅助运放，高通输出
4
,
在UAF42 。在拓扑自动选择模式，
该结构用于所有带阻（陷波）滤波器
反应和逆切比雪夫滤波器类型时，
Q < 0.57 。此子电路选项需要一个外部增益设置
电阻R
G
.
PP6
（反相极对/零支路） - 参见图12。
除了复杂的极对，这种配置产生
一个jω轴零（响应为null）总结了低通和
使用辅助运放，高通输出
4
，在
UAF42 。当您覆盖此子电路仅用于
拓扑自动选择算法，并指定在 -
verting极对拓扑结构。然后将其用于所有的带阻
（缺口）滤波器响应和逆切比雪夫滤波器类型。
4
PP1
惠普出
R
2A
R
F1
C
1A
BP退房
R
F2
C
2A
LP出
12
13
8
R
1
50k
7
14
1
R
2
50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
V
IN
2
R
3
50k
A
1
R
4
50k
A
2
A
3
3
R
Q
UAF42
11
图7. PP1同相极对子电路使用内部增益设置电阻R
3
.
PP2
惠普出
R
2A
R
F1
C
1A
BP退房
R
F2
C
2A
LP出
12
13
8
R
1
50k
7
14
1
R
2
50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
R
G
V
IN
3
A
1
R
4
50k
A
2
A
3
R
Q
11
UAF42
图8. PP2同相极对子电路使用外部增益设置电阻R
G
.
5
施工指南
邮寄地址：PO Box 11400 图森，亚利桑那州85734 街道地址： 6730 S.图森大道。 图森，亚利桑那州85706
联系电话： （ 602 ） 746-1111 TWX ： 910-952-111 电传： 066-6491 传真（ 602 ） 889-1510 即时产品信息： （ 800 ） 548-6132
滤波器设计方法计划
THE UAF42通用有源滤波器
由约翰尼·莫利纳和R.马克·斯蒂特（ 602 ） 746-7592
虽然有源滤波器是至关重要的现代电子，其
设计和验证可能是乏味且耗时的。
为了帮助有源滤波器的设计，的Burr-Brown提供
系列FILTERPRO 计算机辅助设计程序。我们 -
荷兰国际集团的FILTER42程序和UAF42很容易
设计和实施各种有源滤波器。该UAF42
是一个单片IC ，其中包含了运算放大器，匹配
电阻器，并在需要的状态变量精密电容器
过滤极点对。第四，未提交的精密运算放大器
还包括在管芯。
与UAF42实现滤波器是时间连续的，
不受开关噪声和失真问题
开关电容滤波器。该语句的其它优点
变拓扑结构包括滤波器参数的敏感性低
外部元件值，并同时低通，
高通和带通输出。简单的二极滤波器
可以用UAF42和两个外部进行电阻见
图1 。
在DOS兼容的程序会指导您完成DE-
签署过程，并自动计算元件值。
低通，高通，带通和带阻（或缺口）
过滤器可以被设计。
有源滤波器设计为近似理想的过滤器
反应。例如，一种理想的低通完全滤
R
F1
15.8k
消除高于截止频率的信号（在该止动器
乐队） ，并完全通过下面的信号（在口令
带）。在实际的过滤器，各种权衡是在做
试图逼近理想。有些过滤器类型
供的增益平坦度，在通带的优化，一些折衷
增益变化或波纹在通带内为更陡的速率
通带和阻带之间的衰减（在
过渡段） ，还有一些权衡两者的平整度和速度
滚降赞成脉冲响应保真度。 FILTER42
支持三种最常用的全极点滤波器类型：
巴特沃斯，切比雪夫，贝塞尔和。不太熟悉的在 -
切比雪夫节也支持。如果二极带通
或陷波滤波器被选择，则程序默认为一个resonant-
电路的响应。
巴特沃斯
（最平坦的幅度） 。该过滤器有
尽可能平坦的通带幅度响应。衰减
为-3dB ，在设计的截止频率。衰减超越
截止频率是适度陡峭-20dB /十/
极。巴特沃斯滤波器的脉冲响应具有MOD-
中心提供全方位的过冲和振铃。
切比雪夫
（等于纹波幅度） 。 （其他译音
俄罗斯的
海比] OV
是Tschebychev ，切比雪夫
或Tchevysheff ） 。该滤波器的响应具有较陡的初始速度
衰减超出了截止频率比北海。
R
F2
15.8k
13
8
R
1
50k
7
14
R
2
50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
A
1
R
3
50k
R
4
50k
A
2
A
3
1
V
O
V
IN
2
UAF42
11
注： UAF42和两个外部电阻作单位增益，双刀， 1.25分贝纹波
切比雪夫低通滤波器。随着显示的电阻值，截止频率为10kHz 。
图1.两极点低通滤波器UAF42使用。
1991年的Burr-Brown公司
AB-035C
1
美国印刷1993年7月
滤波器响应与频率
+10
0
滤波器响应（分贝）
滤波器响应与频率
+10
0
滤波器响应（分贝）
纹波
4极切比雪夫
3分贝纹波
–10
–20
–30
–40
–50
f
C
/100
–10
–20
–30
–40
–50
f
C
/100
5极切比雪夫
3分贝纹波
纹波
f
C
/10
f
C
10f
C
f
C
/10
f
C
10f
C
归一化频率
归一化频率
图2A 。响应与频率的偶次（ 4-
极） 3分贝波纹切比雪夫低通滤波器
截止显示在无声无息。
这个优势是在幅度变化的处罚
（波纹）在通带内。不像巴特沃斯和贝塞尔
反应，具有衰减3dB的截止频
昆西，切比雪夫截止频率定义为在频
昆西在该响应低于波纹带。
对于偶数阶滤波器，所有纹波上述DC归
通带增益响应，因此截止是在0分贝（参见图2A） 。
奇数阶滤波器，所有纹波以下DC-归
通带增益响应，因此截止是 - （纹波）分贝（见
图2B）。对极的一个给定的数目，一个陡峭的截止能
可以通过允许更多的通带纹波实现。该
切比雪夫有更多的耳鸣比它的脉冲响应
巴特沃思 - 尤其是对高纹波设计。
逆切比雪夫
在所述止动件（等于衰减的最小值
带）。正如它的名字所暗示的，此过滤器类型是表哥的
图2B 。响应与频率的奇次（ 5-
极） 3分贝波纹切比雪夫低通滤波器
显示截止于-3dB 。
切比雪夫。所不同的是反的脉动
切比雪夫滤波器，仅局限于阻带。这种过滤器类型
具有滚降陡峭的速率和在平坦的幅度响应
通带。逆切比雪夫截止定义为
其中，响应第一次进入指定的频率
阻带，看到逆图3.阶跃响应
切比雪夫类似于巴特沃思。
贝塞尔
（最大平坦延迟时间），也称为汤姆森。
由于它的线性相位响应，该过滤器具有优良的
脉冲响应（最小的过冲和振铃） 。对于给定的
极数，它的幅度响应是不是平的，也不是
衰减超过-3dB截止频初始速度
昆西陡峭的北海。它需要一个更高阶
贝塞尔滤波器，得到相似于给定的幅度响应
巴特沃斯滤波器，但的脉冲响应保真度
贝塞尔滤波器可能使增加的复杂性是值得的。
调谐电路
（谐振或调谐电路响应）。如果一个
二极带通或带阻（陷波）滤波器被选中时，
程序默认为调谐电路的响应。当频带 -
通响应被选择时，过滤器的设计接近
一串联连接的LC电路的响应，如图所示
4A 。当两极带阻（陷波）响应选单片
lected ，滤波器设计近似于一个并联的反应
如图4B连接的LC电路。
电路实现
在一般情况下，通过该程序设计的过滤器来实现
与级联滤波子电路。子电路要么有一个
二极（复极点对）反应或单实极点
反应。该程序会自动选择子电路
基于功能和性能要求。程序
选项允许你覆盖的自动拓扑selec-
化程序来指定或者反相或同相
极对的配置。
滤波器响应与频率
20
0
归一化增益（分贝）
–20
A
民
–40
–60
f
阻
–80
–100
f
C
/10
f
C
10f
C
100f
C
归一化频率
图3.响应与频率为5针， -60dB
阻带，逆切比雪夫低通滤波器
显示截止于-60dB 。
2
最简单的滤波电路由一个单一的极对的
子电路，如图5更复杂的过滤器
由两个或更多个级联的子电路，如图
图6.偶数阶滤波器与完全实现
UAF42极对的部分，通常不需要外部
电容器。奇数阶滤波器另外需要一个真正的
它可以与第四实施磁极部
通用运算放大器的UAF42 ，一个外部电阻器和
一个外部电容器。该程序可以被用来设计
过滤多达十阶。
该计划将指导您通过过滤器的设计和性别
erates元件值和一个框图，描述了
滤波电路。该
过滤器框图
程序输出
显示实现滤波器设计的子电路所需
标记的类型和连接的推荐顺序。
该
滤波器元件值
程序的输出显示
所有的外部元件值需要实现的
过滤器。
L
V
IN
C
V
O
R
图4A 。 N = 2带通滤波器的使用UAF42 （ AP-
proximates的一个串联连接的反应
调整L，C ，R电路） 。
L
V
IN
C
R
V
O
过滤器类型概述
巴特沃斯
优点：
最大平坦幅度
响应在通带内。
良好的全能表现。
脉冲响应优于
切比雪夫。
速度衰减优于
贝塞尔。
图4B 。 N = 2带阻（陷波）滤波器使用
UAF42 （接近一杆的响应
等位基因连接的调谐L，C ，R电路） 。
支路1
In
OUT
(2)
V
IN
(1)
V
O
缺点：
一些过冲和振铃
阶跃响应。
切比雪夫
优点：
衰减率更好
超出了通带比
巴特沃斯。
注意事项：
（1）子电路将是一个复杂的极对（ PP1通过PP6 ）
在指定的子电路
UAF42滤波器元件值
和
过滤器框图
程序输出。
（ 2 ） HP手续， BP出， LP出，或辅助输出将在指定的
UAF42
过滤器框图
程序输出。
缺点：
纹波通带。
在相当多的铃声
阶跃响应比北海。
逆切比雪夫
优点：
在平坦的幅度响应
通带与陡坡率
衰减转型波段。
图5.简单的过滤器制造单复数Pole-
一子电路。
支路1
In
OUT
(2)
子电路
In
OUT
(2)
V
IN
(1)
(1)
V
O
缺点：
纹波阻带。
一些过冲和振铃
阶跃响应。
贝塞尔
优点：
最好的阶跃响应，很少
过冲或振铃。
注意事项：
（1）子电路将一个实极点高通（HP ） ，实极点低通
（ LP ） ，或复杂极对（ PP1通过PP6 ）指定的子电路
对
UAF42滤波器元件值
和
过滤器框图
程序输出。
（ 2 ）如果子电路是一个极对部分HP手续， BP出， LP出，或
辅助输出将在指定的UAF42
过滤器框图
程序输出。
缺点：
衰减较慢的初始速度
化以外的通带比
巴特沃斯。
3
图6.多级过滤器制造与两个或更多
子电路。
该程序会自动提前放置的低Q值阶段
高Q值的阶段，以防止由于运放输出饱和
增益峰值。即便如此，峰值可能会限制输入电压
少于
±10V
(V
S
=
±15V).
最大输入电压
对于每个滤波器设计示于
滤波器方框图。
如果UAF42就是要在减少电源供电时，
最大输入电压必须降额相称。
要使用过滤器具有更高的输入电压，可以添加
输入衰减器。
该方案设计了简单的过滤器，它提供了
用的通带增益所需的AC的传递函数
1.0V / V 。在某些情况下，该程序不能做出unity-
增益滤波器和所述通带增益将小于1.0V / V 。
在任何情况下，总的滤波器增益被显示在
滤波器模块
图。
如果你想要一个不同的增益，你可以添加一个
增益或衰减需要额外的阶段。
要建立过滤器，打印出来的方框图和康波
新界东北值。考虑1分支电路的时间。匹配
该组件打印出来的子电路类型的引用
相应的电路原理图，看到过滤器子电路
本公告的部分。
该
UAF42滤波器元件值
打印出具有地方
显示所需要的任何一切可能的外部组件
子电路。不是所有的这些组件将需要
任何具体的滤波器设计。如果没有值显示为
成分，省略成分。例如，该详细
示意图对于复杂极对秀子电路
外部电容并联在1000pF的电容
该UAF42 。无需外部电容所需的过滤器
以上大约为10Hz 。
之后的子电路已落实，将它们连接起来
在系列中的顺序所示出的
滤波器方框图。
FILTER子电路
滤波器设计包括级联复杂极对和
真正的极子电路。对复极点子电路
基于UAF42状态变量滤波器拓扑结构。六杂物 -
这个电路的令可以被使用， PP1通过PP6 。真正的极
部分可以用在辅助运算放大器来实现
该UAF42 。高通（HP ）和低通（LP）的实极点
部分都可以使用。的子电路都以引用的
两个或三个字母缩写在
UAF42过滤康波
新界东北值
和
过滤器框图
程序输出。
各子电路如下的描述：
极对（ PP ）子电路
在一般情况下，所有复杂的极对的子电路使用UAF42
在状态变量的配置。这两个滤波器参数
必须为极对是滤波器Q和设定
固有频率f
O
。外部电阻器来设置这些
参数。两个电阻，R
F1
和R
F2
时，必须使用设置
极对F
O
。第三个外部电阻，R
Q
，通常是
需要设置Q.
在低频率，所需的频值
设定电阻器可过多。上面的电阻值
约5MΩ可以与寄生电容引起的反应
可怜的过滤性能。当f
O
低于10Hz的，外部
电容必须被添加到保持R的值
F1
和R
F2
下面5MΩ 。当f
O
在约10Hz至为32Hz的范围内，
外部5.49kΩ电阻R
2A
被加到平行
的内部电阻R
2
，以减少
F1
和R
F2
by
√10
和
消除需要外部电容。在另一
极端情况下，当f
O
高于10kHz时，R
2A
被并联加入
有R
2
以改善稳定性。
外部滤波器设定增益的电阻，R
G
，总是需要
采用反相极对配置时，或当
使用带有Q < 0.57同相配置。
PP1
（同相极对支路使用内部GAIN-
设置电阻，R
3
） - 参见图7中的自动拓扑
选择模式中，用于所有的带通该结构
滤波器响应。此配置允许组合
的统一的通带增益和高的Q （高达400 ） 。由于没有
外部增益设置电阻器是必需的外部组件数是
最小化。
PP2
使用外部（同相极对支路
增益设置电阻R
G
） - 参见图8.这个配置
使用时，极对Q是小于0.57 。
PP3
（反相极对支路） - 参见图9A 。在
拓扑自动选择模式中，该结构是
用于全极点低通和高通滤波器的响应。
此配置需要一个外部增益设置电阻，R
G
.
有R
G
= 50kΩ的，低通和高通增益是统一的。
PP4
（同相极对/零支路） - 参见图
10.除了一个复极点对，这种配置
总结了低产生jω轴零（响应为null）
通过使用辅助运放，高通输出
4
,
在UAF42 。在拓扑自动选择模式，
该结构用于所有带阻（陷波）滤波器
反应和逆切比雪夫滤波器类型时，
Q > 0.57 。该支路选项保持的外部组件数
低通过使用内部增益设定电阻R
3
.
PP5
（同相极对/零支路） - 参见图
11.除了一个复极点对，这种配置
总结了低产生jω轴零（响应为null）
通过使用辅助运放，高通输出
4
,
在UAF42 。在拓扑自动选择模式，
该结构用于所有带阻（陷波）滤波器
反应和逆切比雪夫滤波器类型时，
Q < 0.57 。此子电路选项需要一个外部增益设置
电阻R
G
.
PP6
（反相极对/零支路） - 参见图12。
除了复杂的极对，这种配置产生
一个jω轴零（响应为null）总结了低通和
使用辅助运放，高通输出
4
，在
UAF42 。当您覆盖此子电路仅用于
拓扑自动选择算法，并指定在 -
verting极对拓扑结构。然后将其用于所有的带阻
（缺口）滤波器响应和逆切比雪夫滤波器类型。
4
PP1
惠普出
R
2A
R
F1
C
1A
BP退房
R
F2
C
2A
LP出
12
13
8
R
1
50k
7
14
1
R
2
50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
V
IN
2
R
3
50k
A
1
R
4
50k
A
2
A
3
3
R
Q
UAF42
11
图7. PP1同相极对子电路使用内部增益设置电阻R
3
.
PP2
惠普出
R
2A
R
F1
C
1A
BP退房
R
F2
C
2A
LP出
12
13
8
R
1
50k
7
14
1
R
2
50k
C
1
1000pF
C
2
1000pF
R
G
V
IN
3
A
1
R
4
50k
A
2
A
3
R
Q
11
UAF42
图8. PP2同相极对子电路使用外部增益设置电阻R
G
.
5
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