第二章 二阶无源LC低通滤波器的构建

2.1理论分析模拟的一阶滤波器带外衰减是20db/十倍频，而二阶则

是40db/十倍频，阶数越高带外衰减越快。可以粗略地认为阶数越高滤波效果越好，但有时可能需要折中考虑相移，稳定性等因素

理想滤波器的特性难以实现，所以设计时我们大多采用按某个函数来设计，由于巴特沃斯型通带内响应最为平坦，衰减特性和相位特性都比较好，所以我们采用巴特沃斯型lc滤波器。

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图20 LC低通滤波器基本原理图

由于LC是二阶滤波器，所以我们不用电路中复杂的数学公式来计算，用归一化的方法来求。 归一化的方法如下：

归一化LPF,是指特征阻抗为1Ω,且截止频率为1/（2）Hz的LPF，首先通过改变归一化LPF的原件参数值，得到一个截止频率从归一化截止频率1/（2）Hz变为待设计滤波器所要求截止频率而特征阻抗仍为归一化特征阻抗1Ω的过渡性滤波器；然后再通过改变这个过渡性滤波器的元件值，把归一化特征阻抗变为待设计的所要求的滤波器的特征阻抗的参数值。

M=

Hz

由于实验室器件的限制，电感最大能达到500uH所以取特征阻抗为2

Ω的。

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2.2电路组成

图21二阶LC电路multisim仿真电路原理图

图22实际电路图

电路参数：C=100μf C=10uf C=2.2uf L=100uf

L=47uf L=10uf L=5.6uf

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2.3二阶无源LC带通滤波电路性能测试

2.3.1 正弦信号源仿真与实测

对于二阶无源LC滤波器电路，我们用300Hz、1000Hz、10000Hz三种不同正弦频率信号检测，其仿真与实测电路图如下：

图23 f=300Hz 时正弦信号仿真波形图

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