电压控制通用滤波器-可连续改变截止频率

电路的功能

通用滤波器是以简化波滤器设计为目的，使基本电路集成化，把低通（LPF）、高频（HPF）、带通（BPF）、带阻滤波器连接起来，便宜可自由选择传输频率特性。截止频率FO的控制方式，对于市场上出售的产品，有电阻调谐数字设定以及从外部用模拟电压进行控制等。很容易制作高性能的滤波器。

把多个基本单元连接起来，制成截止频率好的滤波器时，可把各个控制电压端子并联引出，用电阻规定各级相应的Q值。

电路工作原理

滤波器的基本电路块是OP放大器A1~4，它们都连成反相放大状态参变量滤波器，由反相加法电路和反相积分电路控制。关于截止频率FO的设定，以模拟乘法器为衰减器，控制积分输入电压。

乘法特性为X.Y/10，X、Y输入端最大输入电压为10V。若从Y输入10MV~10V的控制电压，本电路中可设定10HZ~1KHZ的截止频率。输入微弱电压时，若不高速失调电压，稳定工作范围就会缩小。VO=10V时，为最高频率根据FC=1/2πC1.RF，电容量取0.01UF，然后再确定RF的阻值。

Q值由R3确定，如果已经决定了Q值，则可用R3=Q.R2求出R3，例如，把本电路进行两级级联，构成24DB/OCT巴特沃次滤波器，因为Q1=0.541，Q2=1.306，所以第一级R3的阻值为5.41K，第二级的R3为13.6K。

元件的选择

对于电压控制滤波器来说，可变电阻的特性最为重要在本电路中使用了模拟乘法器，所以失调电压及漂移直接影响低频率的稳定度。AD532是内部微调过的IC，省略了比例因子X.Y输入失调调节电路等，但输出端的调零电路必须有。实用的频率可变范围是100倍左右，如要达到1000倍，须增加Y输入平衡。

状态变量电路各级的GB积如果不大于一般滤波电路，就很难进行高频工作，所以当变成数10KHZ以上的滤波器时，要把TL072改为宽带OP放大器，通常积分器会产生振荡，可用内部相位补偿元件或选择参数时，保证A=1不至发生振荡。

电阻可采用金属膜电阻，电容器选用温度系数小，允许误差在±2~±1%的产品，具体说可采用苯乙烯电容器。如选用0.01UF的电容，体积会加大。对于稳定度要求不高时，也可从普通聚酯薄膜电容中挑选。

调整

控制电压VC假定为10V，并把滤波器输入端接地，调整VR1和VR2，使各乘法器输出端的失调电压为零改变控制电压VO后若输出发生变化，乘法器的X.Y输入端就会失去平衡。截止频率的验证的很简单，可改变输入频率，然后读出BEF输出为零或最小时的频率数，便可进行检验。其他输入端截止频率的灵敏度因设定的Q值而异。