2012年TI杯四川省电子设计大赛A题(本科)设计报告 微弱信号检测装置
为了达到设计要求，要求检测出频率在500Hz～2KHz的信号，所以设计带通滤波器。带通滤波器是由低通滤波器和高通滤波器串联构成，对于低通滤波器有上限截止频率即为带通滤波器的上限截止频率，对于高通滤波器有下限截止频率即为带通滤波器的下限截止频率。
在本设计中，采用单个集成运放OP2340构成压控电压源二阶带通滤波电路。二阶带通滤波器电路如图（2.1）所示，电路的传输函数为：
Af
Au(s)
R1C
1
s
C
2
s
11 R R
2 1
Auo
s2
o
Q
s
（2.1）
2 111
(1 A)s f R R1R2R3C2 3
o
Q
2
s o
o 是带通滤波器的中心角频率。 1、 2分别为带通滤波器的高、低截止角频率。中心角频率： o
1
R3C2
11 RR 或f0 1/(2 R C) （2.2）
2 1
0
Q
1 211
(1 A)f （2.3） C R3R1R2
中心角频率 o处的电压放大倍数： Auo
Af
111 R1 (1 Af)
R3 R1R2
（2.4）
式（2.4）中，Af 1
R5
图4带通滤波电路 R4
通带带宽： BW 2 1 或 f f2 f1
BW
0
Q
1 211
(1 A)f （2.5） C R3R1R2
f0
(BW 0时） （2.6） f
Q
0
BW
本设计要求设计的带通滤波器，指标要求为：滤出500Hz～2KHz的信号频率，通频带
f0 2000 500Hz 1500Hz；通带中心频率为f0 (2000 500) 2 500 1250Hz。 假定下限截止频率为f1 500Hz，上限截止频率为f2 2KHz，给定的电容的容量为200PF,由此可以算出所需要的电阻阻值。为了方便起见，固定阻值的电阻换成阻值较大的电位器。 高通滤波下限截止频率求出所需电阻：f1 1/(2 R1 200 10 6) 由计算得： R1 1592356Ω