壓控電壓源二階巴特沃斯高通濾波器的優化設計
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為突出偏差，假設4個參數C1、C2、R1、R2分別變化±20％，并設置為三點線性掃描，即對每個元件值都取-20％、0、+20％三值分析傳輸函數。為了方便比較，將仿真數據導出后用MathCAD按同一規格畫出對應的高通傳輸曲線，并突出特征頻帶區。如圖4～7，橫坐標頻率統一為10kHz～1MHz，縱坐標是增益。本文引用地址：http://www.104case.com/article/177245.htm
若電容C1變化，其高通特性曲線如圖4。C1正負變化時的特征曲線圍繞C1取理論值的曲線的兩邊分布，且在經過轉折頻率份f0之后偏移方向反轉，即相對C1準確的理想曲線，C1變小時，在f0之前傳輸函數G偏小，經過f0點后G反轉為偏大。k越遠離1，在通帶內偏離理想曲線越遠，結論是C1變化時傳輸函數G與k有關，在通帶內，取k=1時對應的濾波器穩定性最好，最不易偏離理想值。
由圖6、7可見，R1和R2兩電阻變化時傳輸函數G與k取值無關，只與電阻變化幅度有關，從電阻角度看k=1的選擇是合理的。
4 結語
在理論推導VCVS高通傳輸函數的基礎上，得到了此類高通設計通式(5)～(12)，經分析其單位增益巴特沃斯高通的通式特點，提出了一個計算方便的方案：先按經驗式和電容標準系列值確定C2的取值，按C1=C2選定C1，此兩電容容值相等；再按式(12a)計算電阻取值，R1=0.5 R2，R1可由兩個相同的R2并聯構成，由于器件規格相同，元件選配方便、裝配方便、訂制方便且成本較低，并且容易補償溫漂。
采用MathCAD對VCVS二階單位增益高通參數方程進行誤差等值圖進行分析，發現C2／C1在1附近誤差等值線最稀疏，因而最穩定，即對器件不敏感，通過Multisim-10電路仿真對此方案設計的高通濾波器進行了穩定性驗證分析，結果表明該方案設計的高通同時也具有穩定的優點，性能令人滿意，具有較好的實用價值，目前看來不失為優化方案。
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