固定增益运算放大器简化滤波器设计
在设计sallen-key滤波器时，使用更少的元件数量、资金和电路板空间。使用固定增益放大器简化带通滤波器。
简单的二阶滤波器可满足许多滤波要求。例如，低阶低通滤波器通常足以实现adc应用中的抗混叠或消除音频应用中的高频噪声。同样，低阶高通滤波器可以轻松消除电源噪声。设计具有内置增益的此类滤波器时，固定增益运算放大器可以节省空间、成本和时间。图1显示了固定增益运算放大器在构建二阶低通和高通sallen-key滤波器中的应用。过滤器“说明书”在设计这些滤波器时很有用，但是如果增益由r设置，则说明书过程通常会针对给定的响应（例如巴特沃思）进行分解f和 rg大于团结。更重要的是，说明书中的元件值公式可能会产生不切实际的电容器和电阻值。
图1.sallen-key滤波器使用固定增益运算放大器来实现二阶巴特沃兹响应。
例如，巴特沃兹滤波器提供最平坦的通带。它们还提供快速的初始衰减和合理的过冲。您可以使用下表和以下公式轻松设计此类过滤器：r2= 1/（2πfc√） 和 r1= xr2.
为了获得滤波器响应，使用固定增益运算放大器可降低成本和元件数量。它还会降低灵敏度，因为内部工厂调整的精密增益设置电阻可提供0.1%的增益精度。要使用固定增益运算放大器设计二阶巴特沃兹低通或高通滤波器，请执行以下步骤：
确定转角频率fc.
为 c 选择一个值。
对于所需的增益值，请在表中正确的列标题下找到 x。
计算 r1和 r2使用方程式。
选择 c 然后求解 r1和 r2允许您通过选择尽可能接近计算值的分量值来优化滤波器响应。对于大多数转角频率和增益，c 可以低于 1000pf。固定增益运算放大器针对每个增益版本进行了最佳补偿，并为工作在高频和高增益下的系统提供出色的增益带宽产品。例如，假设您必须设计一个转折频率为24khz、增益为10的低通滤波器。步骤 1 已完成 （fc= 24khz）。接下来，通过选择 c 的值（例如 470pf）来完成步骤 2。在表中，请注意，对于增益为10的低通滤波器，x = 0.076。在等式中替换这些值：
r2= 1/（2π fc√） = 1/（2π × 24khz × 470pf × √ ） = 51kω，r1= xr2= 0.076 × 51kω = 3.9kω。
图2.使用文本中的电路值，对图1a中的电路进行仿真会产生这种巴特沃兹响应。
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图1.sallen-key滤波器使用固定增益运算放大器来实现二阶巴特沃兹响应。
例如，巴特沃兹滤波器提供最平坦的通带。它们还提供快速的初始衰减和合理的过冲。您可以使用下表和以下公式轻松设计此类过滤器：r2= 1/（2πfc√） 和 r1= xr2.
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确定转角频率fc.
为 c 选择一个值。
对于所需的增益值，请在表中正确的列标题下找到 x。
计算 r1和 r2使用方程式。
选择 c 然后求解 r1和 r2允许您通过选择尽可能接近计算值的分量值来优化滤波器响应。对于大多数转角频率和增益，c 可以低于 1000pf。固定增益运算放大器针对每个增益版本进行了最佳补偿，并为工作在高频和高增益下的系统提供出色的增益带宽产品。例如，假设您必须设计一个转折频率为24khz、增益为10的低通滤波器。步骤 1 已完成 （fc= 24khz）。接下来，通过选择 c 的值（例如 470pf）来完成步骤 2。在表中，请注意，对于增益为10的低通滤波器，x = 0.076。在等式中替换这些值：
r2= 1/（2π fc√） = 1/（2π × 24khz × 470pf × √ ） = 51kω，r1= xr2= 0.076 × 51kω = 3.9kω。
图2.使用文本中的电路值，对图1a中的电路进行仿真会产生这种巴特沃兹响应。
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