6_RC有源滤波器的快速设计.ppt

* 取c=0.01uf ，算得 K＝5。 取c=0.01uf ，算得 K＝5。 取c1=0.01uf ， K＝1时的电阻，R1=1.126K, R2=2.25K, R3=6.752K R4=6.752K 四、滤波器设计注意事项 3、运放的选用：应根据工作频率范围选择合适的运放。在构成较高频率的有源滤波器时，不但应选用增益带宽积高的，且要注意选择转换速率SR高的运放。 * 1、利用滤波器串联的方式，可以实现高阶滤波器。 例：一阶＋二阶低通＝三阶低通 2、利用滤波器串联的方式，可以实现带通滤波器。 例：低通＋高通＝带通（fH fL） 4、电阻：应选用温度系数小的电阻，且精度高一些。电阻的取值一般是：1K-100K。 5、电容：必须选用损耗小的优质电容，电容的取值一般是大于：10pF。 6、在实际制作有源滤波器之前，应先根据所设计的电路及元器件值，利用电路仿真软件进行模拟，并利用软件的分析功能对滤波器的各项性能指标进行分析，以减少实际调试工作量。 * * 5.6 RC有源滤波器的快速设计 滤波器的基础知识 低通有源滤波器 3. 快速设计方法--滤波器特性的逼近 1. 滤波器的基础知识 * * 功能: 允许信号中某一部分频率的分量通过。 通带: 能够通过信号的频率范围。 阻带: 不能够通过信号的频率范围。 截止频率: 通带和阻带之间的分界频率。 * 滤波器的分类 a. 根据处理的信号不同分为 b. 根据使用的滤波元件不同分为 数字滤波器 模拟滤波器 RC型 LC型 RLC型 c. 根据工作频率不同分为 低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 带阻滤波器 全通滤波器 * 0 f A 0.707 实际低通滤波器的幅频特性 实际特性 理想特性 阻带 过渡带 通带 * d. 根据滤波器的阶数 一阶滤波器 二阶滤波器 高阶滤波器 e. 根据采用的元器件不同 无源滤波器 有源滤波器 滤波器的阶数越高，性能越好。 * 组成: 由电阻、电容、电感等无源器件组成。 体积和重量比较大，电感还会引起电磁干扰。 (a) 无源滤波器 电路简单 高频性能好 工作可靠 优点 通带信号有能量损耗 负载效应比较明显 缺点 C R RL 无源高通滤波器 * (b) 有源滤波器 电路体积小、重量轻。 通带内的信号可以放大。 精度高、性能稳定、易于调试。 负载效应小。 组成：由电阻、电容和有源器件（如集成运放）组成。 优点 可以多级相连，用低阶来构成高阶滤波器。 通带范围小，受到运放的限制。 需要直流电源。 适用于低频、低压、小功率等场合。 缺点 * 一阶低通和二阶低通幅频特性曲线的区别 0 -3db AF 理想低通 一阶低通 二阶低通 阶数越高，幅频特性曲线越接近理想滤波器 2. 低通有源滤波器 * * 电路由RC低通 同相比例放大器组成 同相比例放大器有 uo u+ ui 电路的传递函数为 电路特点:具有较高输入电阻和较低的输出电阻，还具有电压放大作用。由于式中s为一次幂，所以称一阶LPF。 1）一阶低通有源滤波器 * U’ 一级RC 二级RC 同相比例运算电路 uo u+ 2）简单二阶低通有源滤波电路 * 3) 二阶压控电压源低通滤波电路 简单的二阶低通滤波器可在一阶的基础上，加一节无源RC低通滤波环节就可构成。只不过这种电路在f0附近，幅频特性与理想特性之差比一阶的还大。将电容C1改接至运放输出端，组成二阶压控电压源低通滤波电路。对此电路可列出方程式 R4 - + + ∞ Uo(S) R3 R2 C1 Ui(S) U+(S) C R1 M 二阶压控电压源低通滤波电路 （1） （2） * （4） 二阶MFB有源低通滤波器 无限增益多路反馈型二阶有源低通滤波器 它是在反相比例积分器的输入端再加一节RC低通电路而构成。二阶反相型LPF的改进电路 ；输出端通过C1、R2形成两条反馈支路，故称为无限增益多路反馈电路。 1 2 + _ + _ . _ + * 常用有源滤波器传递函数的一般表达式 滤波器类型 传递函数 通带增益 一阶低通滤波器 ????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????? 一阶高通滤波器 ????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????? 二阶低通滤波器 ??????????????????????????