多重反馈带通滤波器
多重反馈(MFB)二阶带通滤波器:由中心频率 f0、品质因数 Q、中心增益 A 和电容 C 计算 R1、R2、R3(TI SLOA049 公式,E 系列选值后复核),或由元件值求 f0、Q、增益;检查运放 GBW 要求。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
C1 = C2 = C 时(TI SLOA049):
f0 = (1/2πC)·√((R1+R2)/(R1R2R3)),Q = π·f0·R3·C,A0 = −R3/(2R1),B = 1/(πR3C)
设计:R3 = Q/(πf0C),R1 = R3/(2A),R2 = Q/(2πf0C(2Q² − A)),要求 A < 2Q²
一般式:ω0² = (1/R1 + 1/R2)/(R3C1C2),ω0/Q = (C1+C2)/(R3C1C2),A0 = −R3C1/(R1(C1+C2))
原理与说明
多重反馈(MFB,Deliyannis 结构)带通滤波器只用一个运放、两个电容、三个电阻,就能实现二阶带通:C2 和 R3 两条反馈路径分别从输出返回到输入节点和反相端。它是反相电路,Q 值适中(≤ 10–20)时性能稳定、对运放共模范围无要求,常用于音频频段选频、导频/载波检测、频谱分析前端。
设计步骤
- 选定 f0、Q(带宽 = f0/Q)和中心增益 A(A < 2Q²)。
- 选一个合适的电容 C(使电阻落在 1 kΩ ~ 1 MΩ),按公式求 R1、R2、R3。
- 换成 E 系列标准值后重新核算 f0、Q(本工具自动完成)。
- 确认运放 GBW 足够:f0 处开环增益应比 2Q² 高约 20 dB。
- R2 是唯一只影响 f0 的元件,可用作中心频率微调。
- A 越接近 2Q²,R2 越大;A 很小时 R1 很大,输入阻抗高。
- 高 Q 时滤波器对电容/电阻的 1% 误差就会产生明显频偏;Q > 20 推荐状态变量滤波器。