模擬電子技術(shù)有源濾波電路課件

第二十三講有源濾波電路一、概述二、低通濾波器三、高通、帶通、帶阻濾波器1.濾波電路的功能使指定頻段的信號順利通過，其它頻率的信號被衰減。2.濾波電路的種類低通濾波器（LPF）通帶放大倍數(shù)通帶截止頻率下降速率理想幅頻特性無過渡帶一、概述用幅頻特性描述濾波特性，要研究

、(fP、下降速率)。高通濾波器（HPF）帶通濾波器（BPF）帶阻濾波器（BEF））全通濾波器（APF））理想濾波器的幅頻特性阻容耦合通信電路抗已知頻率的干擾f-φ轉(zhuǎn)換

無源濾波電路的濾波參數(shù)隨負(fù)載變化；有源濾波電路的濾波參數(shù)不隨負(fù)載變化，可放大，不能輸出高電壓大電流。有源濾波電路

用電壓跟隨器隔離濾波電路與負(fù)載電阻二、低通濾波器

1.同相輸入

對于LPF，頻率趨于0時的放大倍數(shù)即為通帶放大倍數(shù)。求解傳遞函數(shù)時，只需將放大倍數(shù)中的jω用s

取代即可。一階LPF經(jīng)拉氏變換得傳遞函數(shù)頻率趨于0時的放大倍數(shù)為通帶放大倍數(shù)決定于RC環(huán)節(jié)表明進(jìn)入高頻段的下降速率為－20dB/十倍頻（1）一階電路1.同相輸入

（1）一階電路：幅頻特性

為了使過渡帶變窄，需采用多階濾波器，即增加RC環(huán)節(jié)。在Au(s)表達(dá)式分母中s的方次就是濾波器的階數(shù)。（3）壓控電壓源二階LPF引入正反饋為使fp=f0，且在f=f0時幅頻特性按－40dB/十倍頻下降。

f→0時，C1斷路，正反饋斷開，放大倍數(shù)為通帶放大倍數(shù)；

f→∞，C2短路，正反饋不起作用，放大倍數(shù)小→0；因而有可能在f=f

0時放大倍數(shù)等于或大于通帶放大倍數(shù)。對于不同頻率的信號正反饋的強(qiáng)弱不同。2.反相輸入低通濾波器積分運(yùn)算電路的傳遞函數(shù)為加R2后，f→0，C斷開，通帶放大倍數(shù)，三、高通、帶通、帶阻有源濾波器

1.高通濾波器（HPF）

與LPF有對偶性，將LPF的電阻和電容互換，就可得一階HPF、簡單二階HPF、壓控電壓源二階HPF電路。一階同相輸入高通濾波器一階反相輸入高通濾波器二階帶通濾波器

二階帶阻濾波器

壓控電壓源二階帶通濾波電路常用有源帶阻濾波電路

（1）為了避免50Hz電網(wǎng)電壓的干擾進(jìn)入放大器，應(yīng)選用

濾波電路。填空（2）已知輸入信號的頻率為10kHz～12kHz，為了防止干擾信號的混入，應(yīng)選用

濾波電路。

（3）為了獲得輸入電壓中的低頻信號，應(yīng)選用

濾波電路。（4）為了使濾波電路的輸出電阻足夠小，保證負(fù)載電阻變化時濾波特性不變，應(yīng)選用

濾波電路。帶阻帶通低通有源（5）處理具有1Hz固定頻率的有用信號，應(yīng)選用

濾波電路

帶通（6）從輸入信號中取出低于2kHz的信號，應(yīng)選用

濾波電路

低通（7）抑制頻率為100kHz以上的高頻干擾，應(yīng)選用

濾波電路

。

低通運(yùn)算電路與有源濾波器的比較相同之處電路中均引入深度負(fù)反饋，因而集成運(yùn)放均工作在線性區(qū)。均具有“虛短”和“虛斷”的特點(diǎn)，均可用節(jié)點(diǎn)電流法求解電路。不同之處運(yùn)算電路研究的是時域問題，有源濾波電路研究的是頻域問題；測試時，前者是在輸入信號頻率不變或直流信號下測量輸出電壓與輸入電壓有效值或幅值的關(guān)系，后者是