指标怎么拆#

我后来把这次实验的目标拆成五个量，先把读数口径固定下来：

• 高通高频通带增益：20 dB。
• 低通低频通带增益：20 dB。
• 带通中心频率峰值增益：40 dB。
• 中心频率：10 kHz。
• 带宽：1 kHz。

前两项说的是 HP 和 LP 在各自通带内的平坦增益，第三项说的是 BP 在 f0 处的峰值。它们不是同一个读取位置。

用标准二阶分母统一三路输出#

状态变量滤波器可以先写成统一的二阶分母：

1
D(s) = s^2 + (w0 / Q)s + w0^2

三路输出分别写成：

1
H_HP(s) = KPASS * s^2 / D(s)
2
H_BP(s) = KBP * (w0 / Q)s / D(s)
3
H_LP(s) = KPASS * w0^2 / D(s)

这里我把增益拆成两个参数：

• KPASS=10：决定 HP 高频通带和 LP 低频通带，对应 20 dB。
• KBP=100：决定 BP 在中心频率处的峰值，对应 40 dB。

这样网表、绘图脚本和报告表格能沿用同一套说法。否则同一个参数在几处文字里意思变来变去，后面很容易越改越乱。

Q 和带宽#

中心频率和带宽给定后，Q 直接确定：

1
f0 = 10 kHz
2
BW = 1 kHz
3
Q = f0 / BW = 10

我把这一步写进报告，是为了让后面的 -3 dB 点有来源：带通曲线应该围着 10 kHz 展开，上下两个 -3 dB 频率相差约 1 kHz。

对带通通道来说，在 s=jw0 处：

1
|(w0 / Q)jw0 / D(jw0)| = 1

所以 KBP=100 会直接给出 40 dB 的中心频率增益。

验证时看哪些点#

我更倾向于把验证表写成“读取位置明确”的形式：

这个表比单纯写“HP、BP、LP 均满足”更稳。每一项都写清楚在哪个频点读，后面改报告时也不容易又把 10 kHz 附近的峰值拿去当通带读数。

图也要服务指标#

实验报告里的幅频图除了三条曲线，我还补了三条参考线：

• 20 dB：HP/LP 通带增益目标。
• 40 dB：BP 中心峰值目标。
• 37 dB：BP 的 -3 dB 参考线。

再加上一条 f0=10 kHz 的竖线，读者就能直接看出：HP 和 LP 在中心频率附近冲到高处，是高 Q 二阶网络的峰值；通带增益仍然要回到高频通带和低频通带去读。

报告也要跟着同步#

这类实验一旦网表、图和报告各说各的，后面调的就不只是电路参数，还要回头清理自己留下的矛盾。

我现在更愿意把报告生产流程拆成四步：

1. 先固定传递函数和参数名。
2. 用同一套公式生成仿真网表和绘图脚本。
3. 把报告里的公式、参数表、调参过程、验证表同步改掉。
4. 最后搜索旧说法，比如 KQ=100、HP @ 10kHz、LP @ 10kHz，确认没有残留矛盾。

整理完之后，报告里的指标定义、参数选择、仿真验证和文字解释终于能对上。

先分清楚读数位置#

状态变量滤波器实验里，我最后记住的是：读数位置要先分清楚。

KPASS=10 对应 HP/LP 通带 20 dB，KBP=100 对应 BP 中心频率 40 dB，Q=10 对应 1 kHz 带宽。只要这三件事在网表、图和报告里保持一致，后面的验证就不会互相打架。