基于电位器或DAC实现的可变频高斜率滤波器

　　图6:基于VCA的单极点状态变量滤波器

　　当VC为0时，截止频率由电路RSCS对决定。当VC增加时，截止频率随取决于VCA增益常数的斜率而下降。

　　如果单位为dB的VCA增益是非零值，那么转移的角频率fC2是：

　　针对已知的增益控制常数GC,转移频率是：

　　其中VC代表VCA控制电压。

　　举例来说，如果VCA具有-50mV/dB的增益控制常数，VC等于1V,那么截止频率将是RSCS对的截止频率的1/10。

　　下面这个公式表达了将截止频率从fC变更为目标值fC2所需的控制电压，其中fC由RS和CS确定。

　　从上面的公式可以看出，VC以指数响应特性控制截止频率。

　　对于大斜率的滤波器来说，我们必须增加滤波器的阶数。图7显示了由一个电位器或数字/模拟转换器控制的双通道四阶林奎茨-瑞利状态变量滤波器。在一个通道中，有4个积分器加上和/差级电路，并且来自所有4个积分器的反馈都返回和/差级电路。IC3用作缓冲器，驱动所有8个VCA的控制端口。来自电位器或DAC的电压被施加到反相输入端。这个电压随即被IC3的增益所衰减或放大，而IC3的增益由电阻R13和R14决定。

　　图7:双通道大斜率可变频率滤波器

　　图8显示了图7所示滤波器的频率响应，图中同样绘出了低通输出和高通输出。中心增益是0dB,角频率被RS和CS设置为接近1kHz.如果增益翻倍，截止频率也将翻倍(约2kHz)。同样，如果增益减半，截止频率也将减半(约500Hz)。

　　图8:四阶可变LR滤波器在三种不同VCA增益下的频率响应

　　因为在最终设计中使用了精密的E192电阻以及匹配的电容和高速运放，测量得到的特征数据非常精确。

　　图9:作为更加复杂系统一部分的VCA受控滤波器