CN103178800B - 基于开关调制的双运放跟踪滤波电路及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，包括双运放带通滤波电路，所述双运放带通滤波电路中嵌接了两个模拟电子开关S1和S2，所述两个模拟电子开关均与一个控制端K连接，通过在控制端K加入开关控制信号控制两个模拟电子开关的打开或闭合；还公开了其设计方法：步骤1，选定参数n，确定全导通频率或全导通角频率；步骤2，根据被跟踪信号频率确定开关控制信号的周期；步骤3，采用通用的运放选择规则，确定双运放带通滤波电路中合适的运放，同时，确定双运放带通滤波电路中各电容和各电阻的值；步骤4，对以上所设计的电路进行电路性能核算。本发明具有电路成本低且容易实现的特点。

Description

基于开关调制的双运放跟踪滤波电路及其设计方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域的电路，具体是一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路及其设计方法。

背景技术

滤波电路在实际中应用非常广泛，在许多测控电路中，被测信号的中心频率f₀在很宽的频带内变化，要求测量电路在很窄的f₀±Δf频带内提取测量信号。在这种情况下，采用普通滤波电路无法获得所需的测量信号，而利用中心频率自动可调的跟踪滤波电路可以有效地解决这个问题。

实现跟踪滤波电路的方法有多种，如压控跟踪滤波电路、变频跟踪滤波电路等。在压控跟踪滤波电路中，压控电压与中心频率之间的线性关系一般不理想，一般需要通过闭环系统将滤波电路中心频率锁定在信号中心频率，从而实现跟踪滤波；变频跟踪滤波电路结构复杂，对噪声的抑制往往要通过晶体滤波器来实现。

在实践中，可以通过电子元器件自行设计跟踪滤波电路，也可直接在市场中购买具有跟踪滤波功能的集成芯片来实现相应的滤波功能。由于具有跟踪滤波功能的集成芯片价格较高、工作模式固定等，限制了集成芯片的应用。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路及其设计方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，包括双运放带通滤波电路，双运放带通滤波电路包括第一运放和第二运放，所述双运放带通滤波电路中嵌接了第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2，所述第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2分别与一个控制端K连接，通过在控制端K加入开关控制信号控制第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2的打开或闭合；

所述第一模拟电子开关S1与限流电阻单元串联设置在电路信号输入端与第二运放的同相端之间；所述第二模拟电子开关S2与反馈电阻R₃串联设置在第二运放的输出端与反相端之间构成反馈电路。

所述控制端K加入的开关控制信号为脉宽调制信号：

-当脉宽调制信号为第一逻辑电平时，第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2闭合；

-当脉宽调制信号为第二逻辑电平时，第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2断开；

其中，所述第一逻辑电平和第二逻辑电平相反。

所述双运放带通滤波电路中的电阻等效值通过两个模拟电子开关S1和S2的开关和闭合改变，从而改变双运放带通滤波电路的输入输出特性。

所述限流电阻单元为限流电阻R₁。

所述限流电阻单元包括第一限流电阻R_1A和下拉电阻R_1B，其中，所述第一限流电阻R_1A设置于电路信号输入端与第一模拟电子开关S1之间，所述下拉电阻R_1B设置于第一限流电阻R_1A与地之间。

一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路的设计方法，包括以下步骤：

步骤1，选定参数n，确定全导通频率f_T或全导通角频率ω_T；

步骤2，根据被跟踪信号频率f确定开关控制信号的周期T；

步骤3，采用通用的运放选择规则，确定双运放带通滤波电路中合适的运放，同时，确定双运放带通滤波电路中各电容和各电阻的值，满足 A＝2，其中，Q为品质因数，A为中心频率处的放大倍数，C为两个相同的电容C的电容值，R₁、R₂、R₃分别为限流电阻R₁、第二限流电阻R₂、反馈电阻R₃的电阻值；

步骤4，对以上所设计的电路进行电路性能核算，从而完成整个电路的设计；

其中，两个相同的电容C中的一个，设置于第一运放的反相端与第一运放的输出端之间；两个相同的电容C中的另一个，设置于第二运放的同相端与地之间；所述两个相同的电阻R中的一个，设置于第一运放的同相端与电路信号输出端之间；两个相同的电阻R中的另一个，设置于第一运放的同相端与地之间；第一运放的反相端与第二运放的反相端相连；反馈电阻R₃设置于第二运放的输出端与第二模拟电子开关S2之间；第二运放的输出端与电路信号输出端相连；反馈电容C₁连接于第二运放的反相端与第二运放的输出端之间；第一模拟电子开关S1设置于第二运放的同相端与限流电阻R₁之间；限流电阻R₁设置于电路信号输入端与模拟电子开关S1之间；第二限流电阻R₂设置于第一运放的输出端与电阻R₁之间。

所述步骤1中，参数n为开关控制信号相比被跟踪信号的频率倍数，n＞100；

所述步骤2中，开关控制信号的周期其中，导通时间为

所述步骤4中，电路性能核算公式为：ω₀＝ω，A＝2，其中，ω₀为中心频率，ω为被跟踪信号角频率。

另一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路的设计方法，包括以下步骤：

步骤1，选定参数n，确定全导通频率f_T或全导通角频率ω_T；

步骤2，根据被跟踪信号频率f确定开关控制信号的周期T；

步骤3，采用通用的运放选择规则，确定双运放带通滤波电路中合适的运放，同时，确定双运放带通滤波电路中各电容和各电阻的值，此时，设限流电阻单元为限流电阻R₁，满足A＝2，其中，Q为品质因数，A为中心频率处的放大倍数，C为两个相同的电容C的电容值，R₁、R₂、R₃分别为限流电阻R₁、第二限流电阻R₂、反馈电阻R₃的电阻值；

步骤4，将限流电阻R₁替换为第一限流电阻R_1A和下拉电阻R_1B，其中，A_u为中心频率处的实际放大倍数；

步骤5，对以上所设计的电路进行电路性能核算，从而完成整个电路的设计；所述电路性能核算公式为：ω₀＝ω，A＝2，其中，ω₀为中心频率，ω为被跟踪信号角频率；

其中，两个相同的电容C中的一个，设置于第一运放的反相端与第一运放的输出端之间；两个相同的电容C中的另一个，设置于第二运放的同相端与地之间；所述两个相同的电阻R中的一个，设置于第一运放的同相端与电路信号输出端之间；两个相同的电阻R中的另一个，设置于第一运放的同相端与地之间；第一运放的反相端与第二运放的反相端相连；反馈电阻R₃设置于第二运放的输出端与第二模拟电子开关S2之间；第二运放的输出端与电路信号输出端相连；反馈电容C₁连接于第二运放的反相端与第二运放的输出端之间；第一模拟电子开关S1设置于第二运放的同相端与第一限流电阻R_1A之间；第一限流电阻R_1A设置于电路信号输入端与模拟电子开关S1之间；下拉限流电阻R_1B设置于第一限流电阻R_1A与地之间。

本发明提供的基于开关调制的双运放跟踪滤波电路成本低且容易实现。

本发明相比现有技术，具有以下技术特点：

(1)本发明电路具有带通跟踪滤波功能，只需普通运放和电阻电容即可完成电路设计；

(2)本发明电路的输入信号范围仅决定于运放的工作电压，如运放的工作电压为±15V，则输入信号范围接近±15V。

(3)本发明结构简单、设计方便。

附图说明：

图1为本发明实施例1电路结构示意图；

图2为本发明实施例2电路结构示意图；

图3为本发明实施例3电路结构示意图；

图中，1为第一运放，2为第二运放。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，包括双运放带通滤波电路，双运放带通滤波电路包括第一运放和第二运放，所述双运放带通滤波电路中嵌接了第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2，所述第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2分别与一个控制端K连接，通过在控制端K加入开关控制信号控制第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2的打开或闭合；

所述第一模拟电子开关S1与限流电阻单元串联设置在电路信号输入端与第二运放的同相端之间；所述第二模拟电子开关S2与反馈电阻R₃串联设置在第二运放的输出端与反相端之间构成反馈电路。

进一步地，所述控制端K加入的开关控制信号为脉宽调制信号：

-当脉宽调制信号为第一逻辑电平时，第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2闭合；

-当脉宽调制信号为第二逻辑电平时，第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2断开；

其中，所述第一逻辑电平和第二逻辑电平相反。

进一步地，所述双运放带通滤波电路中的电阻等效值通过两个模拟电子开关S1和S2的开关和闭合改变，从而改变双运放带通滤波电路的输入输出特性。

进一步地，所述限流电阻单元为限流电阻R₁。

两个相同的电容C中的一个，设置于第一运放的反相端与第一运放的输出端之间；两个相同的电容C中的另一个，设置于第二运放的同相端与地之间；所述两个相同的电阻R中的一个，设置于第一运放的同相端与电路信号输出端之间；两个相同的电阻R中的另一个，设置于第一运放的同相端与地之间；第一运放的反相端与第二运放的反相端相连；反馈电阻R₃设置于第二运放的输出端与第二模拟电子开关S2之间；第二运放的输出端与电路信号输出端相连；反馈电容C₁连接于第二运放的反相端与第二运放的输出端之间；第一模拟电子开关S1设置于第二运放的同相端与限流电阻R₁之间；限流电阻R₁设置于电路信号输入端与模拟电子开关S1之间；第二限流电阻R₂设置于第一运放的输出端与电阻R₁之间。

本实施例提供的基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，其设计方法包括以下步骤：

步骤1，选定参数n，确定全导通频率f_T或全导通角频率ω_T；

步骤2，根据被跟踪信号频率f确定开关控制信号的周期T；

步骤3，采用通用的运放选择规则，确定双运放带通滤波电路中合适的运放，同时，确定双运放带通滤波电路中各电容和各电阻的值，满足 A＝2，其中，Q为品质因数，A为中心频率处的放大倍数，C为两个相同的电容C的电容值，R₁、R₂、R₃分别为限流电阻R₁、第二限流电阻R₂、反馈电阻R₃的电阻值；

步骤4，对以上所设计的电路进行电路性能核算，从而完成整个电路的设计；

所述步骤1中，参数n为开关控制信号相比被跟踪信号的频率倍数，n＞100。

所述步骤2中，开关控制信号的周期其中，导通时间为

具体为：

试采用本实施例电路设计能在150Hz以下工作的跟踪滤波电路，设计指标为：中心频率随被处理信号频率变化，品质因数为10，中心频率处的放大倍数为2。

设计：

步骤1，取n＝100，脉宽调制控制信号的导通宽度为10μs，为固定值，取f_T＝150Hz；

步骤2，确定脉宽调制控制信号的周期例如，要对50Hz的正弦波进行滤波，则脉宽调制控制信号的周期为200μs，其导通时间

步骤3，选定运放为AD712，取C＝100nF，由可取R₂＝R₃＝10.61kΩ，取1％精密电阻标称值10k；再准确计算由Q＝10，R₁＝100kΩ，取1％精密电阻标称值100k，另外，取R为10k，取C₁＝10～1000pF；

步骤4，对以上所设计的电路进行电路性能核算，从而完成整个电路的设计；所述电路性能核算公式为：ω₀＝ω，A＝2，其中，ω₀为中心频率，ω为被跟踪信号角频率。

上述设计方法的设计原理为：

本发明通过在控制端K输入合适的脉宽调制信号，控制模拟电子开关S1、S2的通断，改变电阻R₁、R₂、R₃的等效值，从而改变电路的输入输出特性。如图1所示，在K端输入周期为T的控制信号，在一个周期中开关闭合的时间为T_T，T_T为根据需要而设计的固定值，则在周期T内电阻R₁的等效平均值为

$R_{1e}=\frac{T}{T_T}{R}_1---\left(1\right)$

式中，T_T为开关控制导通的时间，固定；T为开关控制信号的周期。假为使得在一个周期内反馈电阻的等效值尽量恒定，可取开关控制信号的频率为被滤波信号频率的n倍，根据试验结果，一般取n＞100。则有

$R_{1e}=\frac{T}{T_T}{R}_1=\frac{n/T_T}{n/T}{R}_1=\frac{f_T}{f}{R}_1=\frac{{\mathrm{\ω}}_T}{\mathrm{\ω}}{R}_1---\left(2\right)$

式中，f为被跟踪信号频率，ω为被跟踪信号角频率，f_T、ω_T称为全导通频率、全导通角频率，为固定值。显然，当信号频率为f_T时，R_1e即为R₁。

类似地，R₂、R₃的等效值为

$R_{2e}=\frac{{\mathrm{\ω}}_T}{\mathrm{\ω}}{R}_3,R_{3e}=\frac{{\mathrm{\ω}}_T}{\mathrm{\ω}}{R}_3---\left(3\right)$

由上面分析可得图1电路的输入输出特性为

$H\left(s\right)=\frac{U_o\left(x\right)}{U_i\left(s\right)}=\frac{\frac{1}{R_{1e}C}s}{s^2+\frac{1}{R_{1e}C}s+\frac{1}{R_{2e}{R}_{3e}{C}^2}}=\frac{H{\mathrm{\ω}}_{0}s}{s^2+\frac{{\mathrm{\ω}}_0}{Q}s+{\mathrm{\ω}}_0^2}---\left(4\right)$

由式(4)可知，图1电路具有带通特性，且中心频率为

${\mathrm{\ω}}_0=\sqrt{\frac{1}{R_{2e}{R}_{3e}{C}^2}}=\frac{\mathrm{\ω}}{{\mathrm{\ω}}_T}\sqrt{\frac{1}{R_2{R}_3{C}^2}}---\left(5\right)$

品质因数为

$Q=R_{1e}C\sqrt{\frac{1}{R_{2e}{R}_{3e}{C}^2}}=\frac{R_1}{\sqrt{R_2{R}_3}}---\left(6\right)$

中心频率处的放大倍数为

$A=\mathrm{HQ}\frac{2}{R_{1e}C\sqrt{\frac{1}{R_{2e}{R}_e{C}^2}}}\×\frac{R_1}{\sqrt{R_2{R}_3}}=2---\left(7\right)$

如果取则有中心频率、品质因数、中心频率处的放大倍数分别为

${\mathrm{\ω}}_0=\mathrm{\ω},Q=\frac{R_1}{\sqrt{R_2{R}_3}},A=2---\left(8\right)$

由式(8)可知，图1电路的带通中心频率处的放大倍数A与品质因素Q不随被滤波信号频率ω发生变化，为固定值，因此图1电路具有带通跟踪滤波的功能。

实施例2

实施例2为实施例1的变化例。

本实施例在实施例1的基础上，将模拟电子开关S2与反馈电阻R₃位置进行了互换。

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：模拟电子开关S2和反馈电阻R₃的位置互换。

本实施例的设计方法及设计原理与实施例1相同，此处不再赘述。

实施例3

实施例3为实施例1的变化例。

本实施例适用于中心频率处的放大倍数小于2的情况，并在在实施例1的基础上进行改变。

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，限流电阻单元包括第一限流电阻R_1A和下拉电阻R_1B，其中，第一限流电阻R_1A设置于电路信号输入端与第一模拟电子开关S1之间，下拉电阻R_1B设置于第一限流电阻R_1A与地之间。

两个相同的电容C中的一个，设置于第一运放的反相端与第一运放的输出端之间；两个相同的电容C中的另一个，设置于第二运放的同相端与地之间；所述两个相同的电阻R中的一个，设置于第一运放的同相端与电路信号输出端之间；两个相同的电阻R中的另一个，设置于第一运放的同相端与地之间；第一运放的反相端与第二运放的反相端相连；反馈电阻R₃设置于第二运放的输出端与第二模拟电子开关S2之间；第二运放的输出端与电路信号输出端相连；反馈电容C₁连接于第二运放的反相端与第二运放的输出端之间；第一模拟电子开关S1设置于第二运放的同相端与第一限流电阻R_1A之间；第一限流电阻R_1A设置于电路信号输入端与模拟电子开关S1之间；下拉限流电阻R_1B设置于第一限流电阻R_1A与地之间。

本实施例提供的基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，其设计方法包括以下步骤：

步骤1，选定参数n，确定全导通频率f_T或全导通角频率ω_T；

步骤2，根据被跟踪信号频率f确定开关控制信号的周期T；

步骤3，采用通用的运放选择规则，确定双运放带通滤波电路中合适的运放，同时，确定双运放带通滤波电路中各电容和各电阻的值，此时，设限流电阻单元为限流电阻R₁，满足A＝2，其中，Q为品质因数，A为中心频率处的放大倍数，C为两个相同的电容C的电容值，R₁、R₂、R₃分别为限流电阻R₁、第二限流电阻R₂、反馈电阻R₃的电阻值；

步骤4，将限流电阻R₁替换为第一限流电阻R_1A和下拉电阻R_1B，其中，A_u为中心频率处的实际放大倍数；

步骤5，对以上所设计的电路进行电路性能核算，从而完成整个电路的设计；所述电路性能核算公式为：ω₀＝ω，A＝2，其中，ω₀为中心频率，ω为被跟踪信号角频率。

本实施例的实际原理与实施例1相同，此处不再赘述。

实施例4

实施例4为实施例3的变化例。

本实施例在实施例3的基础上，将模拟电子开关S2与反馈电阻R₃位置进行了互换。

本实施例与实施例3的区别在于：所述模拟电子开关S2和电阻R₃的位置互换。

本实施例的设计方法及设计原理与实施例3相同，此处不再赘述。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，其特征在于，包括双运放带通滤波电路，双运放带通滤波电路包括第一运放和第二运放，所述双运放带通滤波电路中嵌接了第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2，所述第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2分别与一个控制端K连接，通过在控制端K加入开关控制信号控制第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2的打开或闭合；

所述第一模拟电子开关S1与限流电阻单元串联设置在电路信号输入端与第二运放的同相端之间；所述第二模拟电子开关S2与反馈电阻R₃串联设置在第二运放的输出端与反相端之间构成反馈电路；

所述限流电阻单元为限流电阻R₁；

设置两个相同的电容C，其中的一个电容C设置于第一运放的反相端与第一运放的输出端之间，其中的另一个电容C设置于第二运放的同相端与地之间；设置两个相同的电阻R，其中的一个电阻R设置于第一运放的同相端与电路信号输出端之间，其中的另一个电阻R设置于第一运放的同相端与地之间；第一运放的反相端与第二运放的反相端相连；反馈电阻R₃设置于第二运放的输出端与第二模拟电子开关S2之间；第二运放的输出端与电路信号输出端相连；反馈电容C₁连接于第二运放的反相端与第二运放的输出端之间；第一模拟电子开关S1设置于第二运放的同相端与限流电阻R₁之间；限流电阻R₁设置于电路信号输入端与模拟电子开关S1之间；第二限流电阻R₂设置于第一运放的输出端与电阻R₁之间。

2.根据权利要求1所述的基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，其特征在于，所述控制端K加入的开关控制信号为脉宽调制信号：

-当脉宽调制信号为第一逻辑电平时，第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2闭合；

-当脉宽调制信号为第二逻辑电平时，第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2断开；

其中，所述第一逻辑电平和第二逻辑电平相反。

3.根据权利要求1所述的基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，其特征在于，所述双运放带通滤波电路中的电阻等效值通过两个模拟电子开关S1和S2的开关和闭合改变，从而改变双运放带通滤波电路的输入输出特性。

4.一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路，其特征在于，包括双运放带通滤波电路，双运放带通滤波电路包括第一运放和第二运放，所述双运放带通滤波电路中嵌接了第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2，所述第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2分别与一个控制端K连接，通过在控制端K加入开关控制信号控制第一模拟电子开关S1和第二模拟电子开关S2的打开或闭合；

所述第一模拟电子开关S1与限流电阻单元串联设置在电路信号输入端与第二运放的同相端之间；所述第二模拟电子开关S2与反馈电阻R₃串联设置在第二运放的输出端与反相端之间构成反馈电路；

所述限流电阻单元包括第一限流电阻R_1A和下拉电阻R_1B，其中，所述第一限流电阻R_1A设置于电路信号输入端与第一模拟电子开关S1之间，所述下拉电阻R_1B设置于第一限流电阻R_1A与地之间；

设置两个相同的电容C，其中的一个电容C设置于第一运放的反相端与第一运放的输出端之间，其中的另一个电容C设置于第二运放的同相端与地之间；设置两个相同的电阻R，其中的一个电阻R设置于第一运放的同相端与电路信号输出端之间，其中的另一个电阻R设置于第一运放的同相端与地之间；第一运放的反相端与第二运放的反相端相连；反馈电阻R₃设置于第二运放的输出端与第二模拟电子开关S2之间；第二运放的输出端与电路信号输出端相连；反馈电容C₁连接于第二运放的反相端与第二运放的输出端之间；第一模拟电子开关S1设置于第二运放的同相端与第一限流电阻R_1A之间；第一限流电阻R_1A设置于电路信号输入端与模拟电子开关S1之间；下拉限流电阻R_1B设置于第一限流电阻R_1A与地之间。

5.一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选定参数n，确定全导通频率f_T或全导通角频率ω_T；所述参数n为开关控制信号相比被跟踪信号的频率倍数，n＞100；

步骤2，根据被跟踪信号频率f确定开关控制信号的周期T；

步骤3，采用通用的运放选择规则，确定双运放带通滤波电路中合适的运放，同时，确定双运放带通滤波电路中各电容和各电阻的值，满足 A＝2，其中，Q为品质因数，A为中心频率处的放大倍数，C为两个相同的电容C的电容值，R₁、R₂、R₃分别为限流电阻R₁、第二限流电阻R₂、反馈电阻R₃的电阻值；

步骤4，对以上所设计的电路进行电路性能核算，从而完成整个电路的设计；电路性能核算公式为：ω₀＝ω，A＝2，其中，ω₀为中心频率，ω为被跟踪信号角频率；

其中，两个相同的电容C中的一个，设置于第一运放的反相端与第一运放的输出端之间；两个相同的电容C中的另一个，设置于第二运放的同相端与地之间；两个相同的电阻R中的一个，设置于第一运放的同相端与电路信号输出端之间；两个相同的电阻R中的另一个，设置于第一运放的同相端与地之间；第一运放的反相端与第二运放的反相端相连；反馈电阻R₃设置于第二运放的输出端与第二模拟电子开关S2之间；第二运放的输出端与电路信号输出端相连；反馈电容C₁连接于第二运放的反相端与第二运放的输出端之间；第一模拟电子开关S1设置于第二运放的同相端与限流电阻R₁之间；限流电阻R₁设置于电路信号输入端与模拟电子开关S1之间；第二限流电阻R₂设置于第一运放的输出端与电阻R₁之间。

6.根据权利要求5所述的基于开关调制的双运放跟踪滤波电路的设计方法，其特征在于，

所述步骤2中，开关控制信号的周期其中，导通时间为

7.一种基于开关调制的双运放跟踪滤波电路的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选定参数n，确定全导通频率f_T或全导通角频率ω_T；所述参数n为开关控制信号相比被跟踪信号的频率倍数，n＞100；

步骤2，根据被跟踪信号频率f确定开关控制信号的周期T；

步骤3，采用通用的运放选择规则，确定双运放带通滤波电路中合适的运放，同时，确定双运放带通滤波电路中各电容和各电阻的值，此时，设限流电阻单元为限流电阻R₁，满足A＝2，其中，Q为品质因数，A为中心频率处的放大倍数，C为两个相同的电容C的电容值，R₁、R₂、R₃分别为限流电阻R₁、第二限流电阻R₂、反馈电阻R₃的电阻值；

步骤4，将限流电阻R₁替换为第一限流电阻R_1A和下拉电阻R_1B，其中，A_u为中心频率处的实际放大倍数；

步骤5，对以上所设计的电路进行电路性能核算，从而完成整个电路的设计；所述电路性能核算公式为：ω₀＝ω，A＝2，其中，ω₀为中心频率，ω为被跟踪信号角频率；

其中，两个相同的电容C中的一个，设置于第一运放的反相端与第一运放的输出端之间；两个相同的电容C中的另一个，设置于第二运放的同相端与地之间；两个相同的电阻R中的一个，设置于第一运放的同相端与电路信号输出端之间；两个相同的电阻R中的另一个，设置于第一运放的同相端与地之间；第一运放的反相端与第二运放的反相端相连；反馈电阻R₃设置于第二运放的输出端与第二模拟电子开关S2之间；第二运放的输出端与电路信号输出端相连；反馈电容C₁连接于第二运放的反相端与第二运放的输出端之间；第一模拟电子开关S1设置于第二运放的同相端与第一限流电阻R_1A之间；第一限流电阻R_1A设置于电路信号输入端与模拟电子开关S1之间；下拉限流电阻R_1B设置于第一限流电阻R_1A与地之间。