22滤波电路.ppt

（3） n阶有源滤波电路 n阶滤波器可以用若干个一阶和二阶有源滤波器级联实现，即 b. 高通滤波器 传输函数 幅频特性 c. 带通滤波器 传输函数 幅频特性 d. 带阻滤波器 传输函数 幅频特性 e. Q与 的选择 Q越大，选频特性越好。太大不稳定。 越大，越不会上冲。 ① 巴特沃斯型：幅频特性有最大平坦区 ② 贝塞尔型：在通频带范围内各种 频率信号的相移与频率呈线性关系。 ③ 切比雪夫型：滤波器的幅频特性有一定的起伏 （2）组成二阶有源滤波电路的基本方法 a. 运算放大器作为有限电压增益放大源方法 Y1~Y5为无源元件的导纳。运算放大器构成一个闭环反馈放大器，无源元件均接在放大器的同相输入端。 Y1~Y5选择不同性质的无源元件可实现不同类型的滤波电路。 * * 第二章 信号预处理电路—滤波电路— 一 滤波的基本概念 1.滤波电路的作用：允许规定范围内的信号通过；而使规定范围之外的信号不能通过。 选择频率成分 采样定理需要： 信号最高频率/采样频率 降低采样-保持器、ADC、计算量的要求。 无源/有源：输入/输出阻抗、增益、缓冲。 2 滤 波 电 路 的 种 类 一般情况，一个滤波器既影响振幅又影响相角 3. 无源滤波和有源滤波 (1)无源低通滤波电路 不带负载时： 带负载时： 幅频特性 无源滤波电路的带载能力很差，当负载变化时，其放大倍数和通带截止频率均发生变化，往往不能满足信号处理的要求。 为了使截止频率不受负载影响，在无源滤波电路和负载之间加入输入电阻高输出电阻低的隔离电路，如电压跟随器。 （2）有源低通滤波电路 有源滤波器：由有源器件（三极管、场效应管、集成运放）构成的滤波器。 带载或不带载时都有： 高通类似 二 有源滤波电路 1.有源滤波器的基本参数 （1）ω0 （f0）：特征频率（幅频特性的峰点频率） （2） ωc （fc）：3dB截止频率（转折频率） （3）AUP：通带增益 （4）BW：带宽（ 3dB ） （5）Q：品质因子，频率选择性。 （6）ξ：阻尼系数 （表征滤波器对频率为f0 的信号的阻尼作用）。 Q 、ξ 从不同的角度反映滤波器性能。 （7）S：滤波器参数对元件变化的灵敏度。 （反映滤波器特性的稳定性） 2 一阶有源滤波电路 无源低通滤波电路 同相比例放大电路 提高滤波电路带负载能力，同时还对通带内信号进行了放大。 （1）一阶低通滤波电路 传递函数 幅频特性 截止频率 通带增益 若把图中的R和C的位置 调换，就成为有源高通 滤波器。 （2）一阶高通滤波电路 （3）一阶全通滤波电路 ： 相位校正、信号延迟 3 二阶有源滤波电路 （1）二阶简单低通滤波电路 传输函数 幅频特性 （1)虽衰减斜率达－40dB每十倍频，但频带却减小了。 截止频率： （2）在f0附近的幅频特性与理想的LPF特性差别较大，即在ff0附近幅频特性曲线已开始下降，而在ff0附近它的下降斜率还不够大，若能使f0附近的电压倍数加大则可以改善幅频特性。 缺点： （2）压控电压源二阶低通滤波电路 将电容C1接地的一端改接到运放的输出端，形成反馈后可使输出UO的幅值在f=f0范围内得到加强。 正反馈：在 f0 处谐振， 改善幅频特性（上冲） 传输函数 幅频特性 Q1时，在 处曲线出现尖峰，Q越大尖峰越高， ，电路处于正反馈状态。 不同的Q值使幅频特性具有不同的特点，在Q值合适的情况下，其幅频特性比较接近于理想情况。与一阶低通电路相比，从通带到阻带的过渡要快一些。 两种典型的低通滤波器函数 巴特沃斯低通滤波器 特点：在 附近的通带范围内幅频响应相当平坦，当 时曲线下降，阶数越高下降越快，越接近理想特性。 切比雪夫低通滤波器 特点：通带内有起伏，但在 附近的边缘下降很陡。阶数越高其边缘下降越陡，在同阶数条件下，则起伏越大下降越陡。 (3) 压控电压源二阶高通滤波电路 传输函数 幅频特性 （4）带通滤波器和带阻滤波器 构成带通和带阻滤波器的框图及幅频特性 a.带通滤波电路 带通