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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：,低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器,带阻滤波器,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,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
2、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 o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,
3、由幅频特性可见0时衰减的斜率为40dB/十倍频。但在0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0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0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,(1)当0时，Af()/Af=1,即20lgAf()/Af=0dB,(2)当=0时，Af()/Af=幅值下降了3dB,0是电路的通带截止角频率
4、,第三节,阻尼系数:,(4)Q大小主要影响Af()在0附近的情况，Q值越大，Af(0)越大。,Q2时幅频特性。,结论,(3)当=100时，说明阻带区内Af(0)以每十倍频40dB(100倍)的速率衰减。,第三节,二、高通滤波器,理想的高通滤波器幅频特性,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：,第三节,二阶压控型高通滤波器,10,/0,1,0.01,102,40dB/十倍频,0.1,3dB,101,100,10-1,10-2,第三节,三、带通滤波器,带通滤波器只让某一频段的信号通过，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：,带通滤波器可由以1为截止角频率的高通滤波器和以2为截止角频率的低通滤波器串联而成。其组成原理为：,第三节,带通滤波器电路图,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。,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。,第三节,带阻滤波器电路图,幅频特性,第三节,结束,
