壓控電壓源二階巴特沃斯高通濾波器的優(yōu)化設計

若電容C1變化，其高通特性曲線(xiàn)如圖4。C1正負變化時(shí)的特征曲線(xiàn)圍繞C1取理論值的曲線(xiàn)的兩邊分布，且在經(jīng)過(guò)轉折頻率份f0之后偏移方向反轉，即相對C1準確的理想曲線(xiàn)，C1變小時(shí)，在f0之前傳輸函數G偏小，經(jīng)過(guò)f0點(diǎn)后G反轉為偏大。k越遠離1，在通帶內偏離理想曲線(xiàn)越遠，結論是C1變化時(shí)傳輸函數G與k有關(guān)，在通帶內，取k=1時(shí)對應的濾波器穩定性最好，最不易偏離理想值。
由圖6、7可見(jiàn)，R1和R2兩電阻變化時(shí)傳輸函數G與k取值無(wú)關(guān)，只與電阻變化幅度有關(guān)，從電阻角度看k=1的選擇是合理的。

4 結語(yǔ)
在理論推導VCVS高通傳輸函數的基礎上，得到了此類(lèi)高通設計通式(5)～(12)，經(jīng)分析其單位增益巴特沃斯高通的通式特點(diǎn)，提出了一個(gè)計算方便的方案：先按經(jīng)驗式和電容標準系列值確定C2的取值，按C1=C2選定C1，此兩電容容值相等；再按式(12a)計算電阻取值，R1=0.5 R2，R1可由兩個(gè)相同的R2并聯(lián)構成，由于器件規格相同，元件選配方便、裝配方便、訂制方便且成本較低，并且容易補償溫漂。
采用MathCAD對VCVS二階單位增益高通參數方程進(jìn)行誤差等值圖進(jìn)行分析，發(fā)現C2／C1在1附近誤差等值線(xiàn)最稀疏，因而最穩定，即對器件不敏感，通過(guò)Multisim-10電路仿真對此方案設計的高通濾波器進(jìn)行了穩定性驗證分析，結果表明該方案設計的高通同時(shí)也具有穩定的優(yōu)點(diǎn)，性能令人滿(mǎn)意，具有較好的實(shí)用價(jià)值，目前看來(lái)不失為優(yōu)化方案。