模拟电路c7.ppt

7.4.2　低通滤波器 掌握有源滤波电路的组成、特点及分析方法。 一、同相输入低通滤波器 1.　一阶电路 图7.4.5一阶低通滤波电路 RF 用jω取代s，且令f0=1/(2πRC)，得出电压放大倍数 f0 称为特征频率 第七章 信号的运算和处理 ——通带电压放大倍数 　　可见：一阶低通有源滤波器与无源低通滤波器的通带截止频率相同；但通带电压放大倍数得到提高。 　　缺点：一阶低通有源滤波器在 f f 0 时，滤波特性不理想。对数幅频特性下降速度为 -20 dB / 十倍频。 　　解决办法：采用二阶低通有源滤波器。 图 7.4.6 电压放大倍数 第七章 信号的运算和处理 2.　简单二阶电路 可提高幅频特性的衰减斜率 图7.4.7简单二阶低通电路 RF 用jω取代s，且令f0=1/(2πRC) 图7.4.8简单二阶低通电路的幅频特性 第七章 信号的运算和处理 图7.4.8简单二阶低通电路的幅频特性 输入电压经过两级 RC 低通电路，在高频段，对数幅频特性以 -40 dB /十倍频的速度下降，使滤波特性比较接近于理想情况。 令电压放大倍数分母的模等于 可解出通带截止频率 fP=0.37 f0 问题：在 f = f0 附近，输出幅度衰减大， fP 远离f0 引入正反馈，可以增大放大倍数，使 fP 接近f0 滤波特性趋于理想 。 第七章 信号的运算和处理 图 7.4.10压控电压源二阶低通滤波电路 图7.4.9压控电压源二阶低通滤波电路 3.压控电压源二阶低通滤波电路 用jω取代s，且令f0=1/(2πRC) 第七章 信号的运算和处理 二、反相输入低通滤波器 1.一阶电路 图7.4.11反相输入一阶 低通滤波电路 令信号频率＝0，求出通带放大倍数 电路的传递函数 用jω取代s，且令f0=1/(2π R2C) fP= f0 第七章 信号的运算和处理 2.　二阶电路 在一阶电路的基础上，增加RC环节，可使滤波器的过渡带变窄，衰减斜率的值加大。 图7.4.12　反相输入简单二阶低通滤波电路 为了发改善f0附近的频率特性，也可采用多路反馈的方法。 图7.4.13　无限增益多路反馈二阶低通滤波电路 分析过程（见教材P344~345） 第七章 信号的运算和处理 三、三种类型的有源低通滤波器 切比雪夫(Chebyshev) 滤波器的品质因数Q，也称为滤波器的截止特性系数。 其值决定于f=fo附近的频率特性。 按照f=fo附近频率特性的特点，可将滤波器分为: 巴特沃思（Butterworth） 贝塞尔（Bessel） 图7.4.15三种类型二阶LPF幅频特性 第七章 信号的运算和处理 * * 第七章　信号的运算和处理 莆田学院三电教研室－－模拟电路多媒体课件 第七章　信号的运算和处理 7.1　概述 7.2　基本运算电路 7.3　模拟乘法器及其运算电路的运用 7.4　有源滤波电路 7.5　电子信息系统预处理中所用电路 第四版华成英 7.1　概述 7.1.1　电子信息系统的组成 信号的 提取 信号的 预处理 信号的 加工 信号的 执行 图7.1.1电子信息系统示意图 7.1.2　理想运放的两个工作区 一、理想运放的性能指标 开环差模电压增益 Aod = ∞； 输出电阻 ro = 0； 共模抑制比 KCMR = ∞； 差模输入电阻 rid = ∞； UIO = 0、IIO = 0、 ?UIO = ?IIO = 0； 输入偏置电流 IIB = 0； - 3 dB 带宽 fH = ∞ ，等等。 第七章 信号的运算和处理 理想运放工作区：线性区和非线性区 二、理想运放在线性工作区 　　输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放　　大关系，即 + Aod 理想运放工作在线性区特点： 1. 理想运放的差模输入电压等于零 即 ——“虚短” —“虚地” 如 2. 理想运放的输入电流等于零 由于 rid = ∞，两个输入端均没有电流，即 ——“虚断” 第七章 信号的运算和处理 3. 集成运放工作在线性区的电路特征 引入负反馈 三、理想运放的非线性工作区 +UOM uO u+-u- O -UOM 理想特性 图 7.1.3　集成运放的电压传输特性 第七章 信号的运算和处理 理想运放工作在非线性区特点： 当 uP uN时，uO = + UOM 当 uP uN时, uO = - UOM 　　1. uO 的值只有两种可能 　　在非线性区内，(uP - uN)可能很大，即 uP ≠uN。 “虚地”不存在 2. 理想运放的输入电流等于零 第七章 信号的运算和处理 　　实际运放 Aod ≠∞ ，当 uP 与 uN差值比较小时，仍有 Aod (uP　- uN )，运放工作在线性区。 　　例如：F007 的 UoM