1 濾波器的結構及分類
以往這種濾波電路主要采用無源元件R、L和C組成，60年代以來，集成運放獲得迅速發(fā)展，由它和R、C組成的有源濾波電路，具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點。此外，由于集成運放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗都很高，輸出阻抗比較低，構成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。
通常用頻率響應來描述濾波器的特性。對于濾波器的幅頻響應，常把能夠通過信號的頻率范圍定義為通帶，而把受阻或衰減信號的頻率范圍稱為阻帶，通帶和阻帶的界限頻率叫做截止頻率。
濾波器在通帶內應具有零衰減的幅頻響應和線性的相位響應，而在阻帶內應具有無限大的幅度衰減。按照通帶和阻帶的位置分布，濾波器通常分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。
文中結合實例，介紹了設計一個工作在低頻段的二階有源模擬帶通濾波器應該注意的一些問題。

2 二階有源模擬帶通濾波器的設計
2．1 基本參數(shù)的設定
二階有源模擬帶通濾波器電路，如圖1所示。圖中R1、C2組成低通網(wǎng)絡，R3、C1組成高通網(wǎng)絡，A、Ra、Rb組成了同相比例放大電路，三者共同組成了具有放大作用的二階有源模擬帶通濾波器，以下均簡稱為二階帶通濾波器。

根據(jù)圖l可導出帶通濾波器的傳遞函數(shù)為

式(5)為二階帶通濾波器傳遞函數(shù)典型表達式，其中ω0稱為中心角頻率。
令s=jω，代入式(4)，可得帶通濾波器的頻率響應特性為

可畫出其幅頻響應曲線，如圖2所示。圖中，當ω=ω0時，電壓放大倍數(shù)最大。帶通濾波器的通頻帶寬度為BW0.7=ω0／(2πQ)=f0／Q，顯然Q值越高，則通頻帶越窄。

通頻帶越窄，說明其對頻率的選擇性就越好，抑制能力也就越強。理想的幅頻特性應該是寬度為BW0.7的矩形曲線，如圖3(a)所示。在通頻帶內A(f)是平坦的，而通帶外的各種干擾信號卻具有無限抑制能力。各種帶通濾波器總是力求趨近理想矩形特性。

然而實際設計出來的帶通濾波器的幅頻特性曲線，如圖3(b)所示。
在工程上，定義增益自A(f0)下降3 dB(即0．707倍)時的上、下限頻率之差值為通頻帶，用BW0.7表示。要求其值大于有用信號的頻譜寬度，保證信號的不失真?zhèn)鬏敗?br /> 綜上分析可知：當有源帶通濾波器的同相放大倍數(shù)變化時，既影響通帶增益A0，又影響Q值(進而影響通頻帶BW0.7)，而中心角頻率ω0與通帶增益A0無關。
2．2 實際電路設計效果分析
為了能更好的了解二階帶通濾波器在實際電路中應用的效果，設計了如圖4的電路進行實驗驗證。圖中U1A部分為放大電路，UlB部分為二階帶通濾波器電路。