《有源滤波电路 》ppt课件

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1、第三节有源滤波电路引言一、低通滤波器二、高通滤波器三、带通滤波器四、带阻滤波器电子引言滤波电路主要有以下四种基本类型：①低通滤波器②高通滤波器③带通滤波器④带阻滤波器Af(ω)10-310-210-1100101102ω/ω0通带阻带Af(ω)10-210-1100101102ω/ω0通带阻带Af(ω)ω1ω0ω2ω通阻阻0Af(ω)ω1ω0ω2ω通阻0通无源滤波器只用一些无源元件(R、L、C)组成的滤波器有源滤波器第三节用无源元件和有源元件组成的滤波器(a)图中(b)图中它们的截止角频率是无源滤波电路存在的问题（1）电路的增益小，最大为1（2）带负载能力差第三

2、节如在无源滤波电路输出端接一负载电阻RL，则其截止频率和增益均随RL而变化。式中可见有源滤波电路特点：(1)电路的增益得到提高(2)运放本身对RC网络影响小(3)带负载能力强(4)运放工作在线性区第三节一、低通滤波器(一)一阶电路低通滤波器用来通过低频信号，抑制或衰减高频信号。称为滤波电路增益或电压传递函数。-+输出电压为传递函数通带电压放大倍数通带截止角频率第三节幅频特性为结论1.改变电阻Rf和R1的阻值可调节通带电压放大倍数2.改变截止频率，应调整RC一阶电路缺点当ω≥ωo时，幅频特性衰减太慢，以－20dB/10倍频程的速率下降，与理想的幅频特性相差甚远。第

3、三节(二)简单二阶电路为了得到较好的滤波效果，通常采用两节RC低通网络上再接一集成运放。-+设解得其中令为通带截止角频率第三节简单二阶低通滤波电路的幅频特性10ω/ω010.370.10-3dB-40dB/十倍频由幅频特性可见ω>>ω0时衰减的斜率为－40dB/十倍频。但在ω0附近，其幅频特性与理想的低通滤波特性相差较大。改进-+将电容C1的接地端改接到集成运放的输出端。第三节-+只要参数合适(1)该电路在f0附近形成正反馈，不致造成自激振荡，使f0附近的电压放大倍数得到提高。(2)当ω<<ω0时，电容C1阻抗大，反馈信号较弱，对电压放大倍数影响不大。(3)当ω

4、>>ω0时，输入信号被C2衰减，输出电压的幅值小，反馈信号较弱，对电压放大倍数影响不大。第三节定量分析-+10ω/ω010.0110-30-3dB-40dB/十倍频0.13dB(1)当ω<<ω0时，Af(ω)/Af=1,即20lg[Af(ω)/Af]=0dB(2)当ω=ω0时，Af(ω)/Af=幅值下降了3dB,ω0是电路的通带截止角频率第三节阻尼系数:(4)Q大小主要影响Af(ω)在ω0附近的情况，Q值越大，Af(ω0)越大。Q＝2时幅频特性。结论将电容C1接地的一端改接到运放的输出端，形成正反馈后，可使Uo的幅值在ω≈ω0范围内得到加强，如果Q值合适，其幅频

5、特性比较接近理想情况。(3)当ω=10ω0时，说明阻带区内Af(ω0)以每十倍频40dB(100倍)的速率衰减。第三节10ω/ω010.0110-30-3dB-40dB/十倍频0.13dB二、高通滤波器理想的高通滤波器幅频特性Af(ω)10-210-1100101102ω/ω0通带阻带高通滤波器与低通滤波器具有对偶关系，低通滤波器电阻与电容位置互易就可得到高通滤波器。如：-+一阶高通滤波器-+二阶高通滤波器第三节二阶压控型高通滤波器-+10ω/ω010.0110240dB/十倍频0.13dB10110010-110-2第三节三、带通滤波器带通滤波器只让某一频段的

6、信号通过，而将此频段外的信号加以抑制或衰减，其理想幅频特性如图：Af(ω)ω1ω0ω2ω通阻阻0带通滤波器可由以ω1为截止角频率的高通滤波器和以ω2为截止角频率的低通滤波器串联而成。其组成原理为：低通高通低通高通通阻阻第三节带通滤波器电路图-+HPFMLPF低通高通称为通带电压放大倍数注意Abw不同于Af，Af应小于3，否则电路不能稳定工作。幅频特性结论Q值越大，带通滤波器通带宽度越窄，选择性越好。ω/ω010110010-1第三节四、带阻滤波器带阻滤波器用来专门抑制某一频段的信号，而让此频段以外的所有信号通过，其理想幅频特性如图：带阻滤波器可由一个高通滤波器和

7、一个低通滤波器并联而成。或由带通滤波器与一减法器相连而成。Af(ω)ω1ω0ω2ω通阻0通低通高通低通高通通阻通第三节带阻滤波器电路图幅频特性-+10110010-1ω/ω0第三节结束Af(ω)10-310-210-1100101102ω/ω0通带阻带Af(ω)10-210-1100101102ω/ω0通带阻带Af(ω)ω1ω0ω2ω通阻阻0Af(ω)ω1ω0ω2ω通阻0通ω