隨著IC技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在一些廠家提供具有同時(shí)低通，高通，帶通輸出響應(yīng)的普遍過濾器。 Notch 和全通功能也通用運(yùn)算相結(jié)合，這些輸出響應(yīng)放大器。由于它的多功能性，這種過濾器是所謂的普遍的過濾器 。它提供了用戶容易控制的增益和品質(zhì)因數(shù)。它也被稱為狀態(tài)變量的過濾器 。

到目前為止，我們所討論的過濾器是相對簡單的單運(yùn)放電路或幾個(gè)單運(yùn)放電路級聯(lián) 。狀態(tài)變量的過濾器，但是，使用三個(gè)或四個(gè)運(yùn)算放大器和兩個(gè)反饋通路 。雖然有點(diǎn)復(fù)雜，狀態(tài)變量的配置提供了與其他簡單的過濾器沒有的幾個(gè)特點(diǎn)。首先，所有三個(gè)過濾器類型(低通，帶通和高通)可同時(shí)進(jìn)行?？梢宰鞒鲆恍┓浅Ｓ腥さ姆磻?yīng)，通過正確地總結(jié)這些輸出的。高Q帶通濾波器可建。可以電子調(diào)諧阻尼和/或臨界頻率。

三運(yùn)算放大器，單位增益狀態(tài)變量濾波器的原理是描繪圖 。運(yùn)算放大器A 2和A 3是集成運(yùn)算放大器與低通輸出和帶通輸出部分輸入一個(gè)1總結(jié)。該電路實(shí)際上是一個(gè)小型模擬計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，解決每一個(gè)過濾器類型的微分方程(傳遞函數(shù)) 。

對于正確的操作RJ = R 2 = R 3 = R，R 4 = R 5 = R;和C X = C 2 = C。

三濾的臨界頻率都是平等的，是為

阻尼是由R 6和R7 設(shè)置。這就決定了低通和高通的反應(yīng)類型(貝塞爾，巴特沃斯，切比雪夫 )

α= 3 [R / R 6 + R 7 ]

它還設(shè)置了Q和帶通濾波器的增益

Q = 1 /α和A 頻段。通 = Q

狀態(tài)變量的過濾器生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的二階低通帶通，高通響應(yīng) 。每個(gè)關(guān)鍵頻率是平等的，是由帶通輸出反饋和阻尼。所有三個(gè)輸出阻尼正是相同的效果(在相同的數(shù)值)為單運(yùn)放濾波器 。對于低通和高通，阻尼系數(shù)的1.414提供一個(gè)Butterworth響應(yīng)。1.732阻尼提供貝塞爾響應(yīng)，α= 0.766時(shí)，3分貝峰(切比雪夫) 。高通- 3分貝頻率同樣是轉(zhuǎn)向高通校正系數(shù)K HP = 1 / K LP

對于帶通部分，改變阻尼系數(shù)成反比改變Q值和增益(臨界頻率)。

但關(guān)鍵的頻率是RF和C，它不是由阻尼系數(shù)的變化而改變。這意味著只在阻尼的變化并直接影響體重 。因此，帶通濾波器的調(diào)整是非常方便的。電阻R調(diào)整中心頻率。電阻R A和R B 調(diào)整的體重只。

在這一點(diǎn)上，它是至關(guān)重要的，使我們認(rèn)識到從所有三個(gè)輸出不能同時(shí)獲得，最佳的性能。舉例來說，如果我們想在低通和高通輸出的通帶的最大平整度，我們必須選擇一個(gè)與α= 1.414巴特沃斯響應(yīng)。但阻尼系數(shù)的1.414給出了一個(gè)Q 和0.707 每一個(gè) F 。帶通濾波器將是非常有選擇性，甚至中心頻率會(huì)衰減30%。

另一方面，如果Q被選定為20，以達(dá)到合理的選擇性和中心頻率的增益，低通和高通輸出將阻尼系數(shù)為0.05。這將導(dǎo)致一個(gè)通帶峰值超過25分貝。我們可以優(yōu)化輸出帶通或低通和高通輸出。