實作：分開放大與濾波

刻意透明的主動濾波器

在 15.9 kΩ、100 nF 低通前放置非反相增益 2 的級。在此教學模型中，放大器將輸入與濾波負載隔離；輸出未負載。標稱極點為 100.097448 Hz。低頻電壓增益約為 2，極點時約為 √2，十倍極點頻率時約為 0.199007。

儲存 active-filter.cir，以可用的獨立 ngspice 執行 ngspice -b active-filter.cir。Eamp 是有限直流增益 100000 的理想電壓控制電壓源，不是製造商的運算放大器巨集模型。

Ideal noninverting gain 2 followed by isolated RC pole
V1 in 0 DC 0 AC 1 SIN(0 0.05 10)
Rg minus 0 10k
Rf amp minus 10k
Eamp amp 0 in minus 100000
Rfilter amp out 15.9k
Cfilter out 0 100n
.op
.ac dec 40 1 100k
.tran 100u 300m 0 100u
.print ac vm(out) vp(out)
.print tran v(in) v(out)
.save all
.end

有限開迴路增益使閉迴路直流增益為 100000/(1+50000)，約為 1.999960。模型沒有電源接腳、輸出削波、GBW 極點、轉換速率限制、雜訊、輸入偏壓電流或輸出電流限制。因此，它無法驗證實體 3.3 V 放大器。這些省略是刻意的，讓電阻與電容響應可獨立檢查。

比較與擾動

精確交流檢查點可將掃描改為 .ac lin 1 100.097448 100.097448。輸出大小應約為 1.414185，相位為 −0.785398 rad。大小容許誤差為 0.002，相位為 0.001 rad。10 Hz、50 mV 峰值輸入時，模型穩定後的輸出峰值約為 99.503 mV。量測振幅前，讓初始暫態穩定。

將 Rfilter 改為 31.8 kΩ。轉折頻率減半，低頻增益仍約為 2。再接上 100 kΩ 輸出負載，重新執行前先計算直流衰減與偏移後的極點。RC 前的緩衝器，不會隔離接在 RC 之後的負載。

分別記錄理想模型結果與剩餘實體檢查。下一設計步驟應選擇元件，驗證共模範圍、擺幅、頻寬、轉換速率與穩定性。受控源與分析語法請參閱 ngspice 文件。