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有源滤波电路基础

发布时间:2020-02-03 05:49:10 阅读: 来源:往复泵厂家

1 简介

本文引用地址: 滤波器的分类; 有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。 通常有源滤波器分为:

低通滤波器

高通滤波器

带通滤波器

带阻滤波器

它们的幅度频率特性曲线如图1所示。 图1 有源滤波器的频响

滤波器也可以由无源的电抗性元件或晶体构成,称为无源滤波器或晶体滤波器。

1.2 滤波器的用途 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分,例如,有一个较低频率的信号,其中包含一些较高频率成分的干扰。滤波过程如图2所示。图2 滤波过程

2 有源低通滤波器(LPF)2.1 低通滤波器的主要技术指标(1)通带增益Avp 通带增益是指滤波器在通频带内的电压放大倍数,如图3所示。性能良好的LPF通带内的幅频特性曲线是平坦的,阻带内的电压放大倍数基本为零。(2)通带截止频率fp 其定义与放大电路的上限截止频率相同,见图3。通带与阻带之间称为过渡带,过渡带越窄,说明滤波器的选择性越好。图3 LPF的幅频特性曲线2.2 简单一阶低通有源滤波器 一阶低通滤波器的电路如图4所示,其幅频特性见图5,图中虚线为理想的情况,实线为实际的情况。特点是电路简单,阻带衰减太慢,选择性较差。图4 一阶低通电路(LPF)图5 一阶LPF的幅频特性曲线

当f = 0时,电容器可视为开路,通带内的增益为 一阶低通滤波器的传递函数如下 , 其中 该传递函数式的样子与一节RC低通环节的增益频率表达式差不多,只是缺少通带增益Avp这一项。2.3 简单二阶低通有源滤波器 为了使输出电压在高频段以更快的速率下降,以改善滤波效果,再加一节RC低通滤波环节,称为二阶有源滤波电路。它比一阶低通滤波器的滤波效果更好。二阶LPF的电路图如图6所示,幅频特性曲线如图7所示。图6 二阶低通电路(LPF)图7 二阶低通电路幅频特性曲线

(1)通带增益 当f = 0时,各电容器可视为开路,通带内的增益为

(2)二阶低通有源滤波器传递函数根据图8-2.06可以写出

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