8.1有源滤波器解读.ppt

* 第一节 有源滤波器 第一节 有源滤波器 滤波电路的作用和分类 低通滤波器 高通滤波器 带阻滤波器 带通滤波器 下页 总目录 下页 一、滤波电路的作用和分类 滤波电路的作用实质上是“选频”，即允许某一部分频率的信号顺利通过，而将另一部分频率的信号滤掉。 在无线电通信、自动测量和控制系统中，常常利用滤波电路进行模拟信号的处理，如用于数据传输、抑制干扰等。 根据工作信号的频率范围，滤波器主要分为四大类， 即低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF)。 上页 首页 20lg |Au | O f 低通滤波电路 f0 通 阻 阻 通 f0 通 通 通 阻 f1 f1 f2 f2 O f 20lg |Au | O f 20lg |Au | O f 20lg |Au | (d) 带阻滤波电路 (c) 带通滤波电路 (b) 高通滤波电路 阻 阻 下页 上页 首页 通带截止频率。 二、 低通滤波器 ( LPF ) 令 fo = 1 2πRC Au = · Ui · Uo · 1 1 + j f fo = 1+ jωRC 1 = Uo · = R + jωC 1 jωC 1 Ui · | Au | = · 1+（ f /fo ） 2 1 下页 上页 R C Ui · Uo · 无源低通滤波器 首页 o f -20 -40 对数幅频特性 f0 20lg |Au | /dB -20dB/十倍频 3dB 20lg |Au | = - 20lg 1+（ f /f0 ） 2 f ＜＜ fo 20lg |Au | ≈ 0 f ＞＞ fo 20lg |Au | ≈ 20lg f f0 下页 上页 首页 Ui · 1 1 + j f fo u+ = Uo · = 1 + RF R1 u+ （ ） Au = · 1 + RF R1 （ ） 1 1 + j f f0 Aup = 1 + RF R1 Aup 1 + j f f0 = 下页 上页 A R1 RF R + - C 一阶低通滤波器 Uo · Ui · u+ 通带电压放大倍数 f0 = 1 2πRC 通带截止频率 首页 f0 o f 对数幅频特性 20lg |Au | /dB · -20dB/十倍频 下页 上页 首页 = Aup 1 - f f0 + j f f0 ( )2 Q 1 ? Ui · Au = · Uo · 1 + ( 3 - Aup )jωRC + (jωRC )2 Aup = 1 + RF R1 Aup = f0 = 1 2πRC Q = 3 - Aup 1 下页 上页 A R1 RF R + - Uo · Ui · C R C UM · 二阶低通滤波器 首页 虚线 —— 理想特性 实线1 —— 一阶滤波电路特性 实线2 —— 二阶滤波电路特性 (Q = 1) 下页 上页 首页 -40dB/十倍频 -20dB/十倍频 0 f f0 20lg /dB Au ? Aup 1 2 -20 -40 0.1 1 10 低通滤波器的幅频特性 三、 高通滤波器 ( HPF ) R C Ui · Uo · 无源高通滤波器 f0 = 1 2πRC Au = · Ui · Uo · 1 1 + j f f0 = Uo · = R + jωC 1 Ui · R = 1 1 + jωRC 1 | Au | = · 1 1+（ f0 /f ） 2 下页 上页 首页 20dB/十倍频 f0 3dB 0 f -20 -40 20lg |Au | /dB · 对数幅频特性 20lg |Au | = - 20lg 1+（ f0 /f ） 2 下页 上页 首页 四、 带通滤波器 (BPF) Ui · Uo · 低通 高通 o f f2 低通 20lg |Au | · 通 阻 f1 f2 阻 带通滤波器原理示意图 o f 高 通 f1 20lg |Au | · o f 20lg |Au | · f2 f1 下页 上页 首页 五、带阻滤波器 (BEF) Ui · Uo · 低通 高通 o f 低通 20lg |Au | · f2 带阻滤波器原理示意图 f1 o f 高 通 20lg |Au | · o f 通 通 f2 f1 阻 · 20lg |Au | · f2 f1 上页 首页 * 第一节 有源滤波器