物理学院 电子信息科学与技术 沈凡沈凡 2011213403基于基于 Pspice 的滤波器电路仿真的滤波器电路仿真题目要求：题目要求：一、电路图的设计：一、电路图的设计： 1、计算参数、计算参数 鉴于巴特沃斯滤波器具有通带衰减特性平坦，且易于设计，选择巴特沃斯低通滤波器 来实现这个函数。对滤波器的要求为：通带截止频率=5kHz，即当衰减为-3dB 时频率为 5kHz，通带pf最大衰减=2dB，阻带截止频率=12kHz，阻带最小衰减=30psfs先确定阶数 N0.10.11010.0242101 22.42 lg0.02424.25,5lg2.4psaspas sp pkf fNN 为归一化极点，用下式表示：kp将 k 代入，得到极点：3467 5555 01234jjjjjeeeee 归一化传输函数为401( ) ()ak kHp pp 分母可以展开成五阶多项式5432 432101( )aHppb pb pb pb pb计算出012341.0000,3.2361,5.2361,5.2361,2.2361bbbbb为将去归一化，先求 3dB 截止频率( )aHpc1 0.12(101)2 *5.2755/paN cpkrad s 110.12(101)2 *10.525/saN sckrad s 将代入中得到csp ( )aHp554233245 43210( )c a cccccHssbsbsbsbsb查表可得归一化的 5 阶巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式22(0.61801)(1.61801)(1)ppppp由此可以看出，五阶滤波器可以由一阶和二阶滤波器级联而成。5432 432101( )aHppb pb pb pb pb121()22,0,1,1kjNkpekN221 (0.61801)(1.61801)(1)ppppp22111 (0.61801)(1.61801)(1)ppppp将代入就可以去归一化csp 现在设计第一级二阶低通滤波器，其传输函数2122( )0.6180cccH sss对于下面这个滤波器传输函数为Where 。1baR R 用低通滤波器的标准记法令，等式两边对比，即可得到2 1 1( )EH sE12121cR R C C 12121121221111R R C CQRCR CR C令=C=10nF，12CC12RRR则13183cRC，所以=2.382，所以=1.38210.6180Q13Q1baR R令则1aRk1.382bRk至此，第一级的二阶低通滤波器的参数已经设计完毕。同理，在第二级的低通滤波器中令=C=10nF，=3183k，12CC12RRR则1aRk0.382bRk下面再来计算第三级的一阶低通滤波器其传输函数，0 3 0( )Hss 其中，01 RC又因为=0c 25/krad sg取 C=10nF，则3183R 至此，滤波器的所有参数均已求出。2、基于、基于 Pspice 的电路仿真图的电路仿真图二、电路分析二、电路分析 对电路进行交流扫描，扫描结果波特图如下扫描从 1mHz 开始到 1GHz，从图中可以看到，滤波器的通带增益为 10.342dB，当增益下 降-3.0836dB 时,对应的频率为 5.0432kHz，当下降-10.038dB 时，对应的频率为 6.1703kHz，当下降-40.221 时，对应的频率为 12.522kHz三、仿真总结由仿真结果可以看到，该巴特沃斯滤波器具有平坦的通带，较窄的过度频带，与预期 的结果相符。