有源滤波电路

有源滤波电路 第三节 有源滤波电路 滤波电路主要有以下四种基本类型: ?低通?高通 滤波器 滤波器 ?带阻 ?带通 滤波器 滤波器。 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: 用无源元件和有源元件组成的滤波器 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 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 一、低通滤波器 (一)一阶电路 传递 A,,R1upf，,,A,1，, ,,,,R1，jRC1,,1，j ,o ,,fR,,up,，A1,,1R,, 通带电压放大倍数: 1 通带截止角频率 ,,oRC 小节: 1.改变电阻R和R的阻值可调节通带电压放大倍数 f1 2.改变截止频率～应调整RC 3.改变电阻R和R的阻值可调节通带电压放大倍数当ω?ω时～幅f1o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。 (二)简单二阶电路 ， AUo，f,A(),,f2，Ui,,,, ,,1,，j3,,其中 ,,oo,, f1R fA,1，,,o 1RCR 由幅频特性可见ω>>ω时0 衰减的斜率为,40dB/十倍频。但 在ω附近～其幅频特性与理想的低通滤波特性相差较大。 0 改进 将电容C的接地端改接1 到集成运放的输出端。只要参数合适: (1)该电路在f附近形成正反0 馈～不致造成自激振荡～使f附近的电压放大倍数得到提高。 0(2)当ω<<ω时～电容C阻抗大～反馈信号较弱～对电压放大倍数影01 响不大。 (3)当ω>>ω时～输入信号被C衰减～输出电压的幅值小～反馈信号02较弱～对电压放大倍数影响不大。 ，UAof，A,,,f2()， Ui,,,,1,,,，j1,,,Q,oo,, (1)当ω<<ω时，AA(ω)/=1, 0ff即20lg[AA(ω)/]=0dBff (2)当ω=ω时，A(ω)/A= ,1/20ff幅值下降了3dB,ω是电路的通带截止角频率 0 fA11(),,,(3)当ω=10ω时， 说明阻带区内022Af10099210，， A(ω)以每十倍频40dB(100倍)的速率衰减。 f0 (4)Q大小主要影响A(ω)在ω附近的情况，Q值越大，A(ω)越大。 f0f0 二、高通滤波器 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。 二阶压控型高通滤波器 ，UA,of，A(),,f2 ,,，U1i,,oo 1,，j ,,,, Q1,,f1R ,3,Af,,fA,1，oRCQ1 R 三、带通滤波器 带通滤波器可由以ω为截止角频率的高通滤波器和以ω为截止12角频率的低通滤波器串联而成。 Abw，, ,A()f,,,,o,,，,1jQ ,,,,,,o Q值越大～带通滤波器通带宽度越窄～选择性越好。 四、带阻滤波器 带阻滤波器可由一个高通滤波器和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。 A，fA,,f (),,o1，j 221 Q,,,o 11fRQ,,fA,1， ,，，22,Af1RCR