9.1.4有源滤波器 - 有源滤波器-2.ppt

同相输入二阶低通滤波电路2.二阶低通滤波器(1)通带增益——增加幅度频率特性在过渡带的衰减。(2)传递函数令C1=C2=C，在节点N处列KCL方程，求出传递函数为特征频率上限截止频率通带增益(3)通带截止频率(上限截止频率)设?0=2?f0=1/RCfH=0.37f02.二阶低通滤波器二阶LPF的幅频特性在fH与f0之间相距较大，且幅频特性下降缓慢；如果在f=f0处适当提升电压放大倍数，即可拉近fH与f0，减小过渡带。2.二阶低通滤波器3.二阶压控型低通滤波器为使fH?f0，且在f=f0时幅频特性按-40dB/十倍频下降。将C1的接地端改接到运放的输出端，引入适当的正反馈。当f→0，或很低时，C1阻抗很大，正反馈基本不起作用，放大倍数为通带放大倍数。当ff0时，C2阻抗减小，正反馈作用降低，放大倍数下降。正反馈压控型二阶低通滤波电路令，应该仔细选择通带增益，避免虚部为0，引起电路自激。3.二阶压控型低通滤波器令C1=C2=C，在节点N处列KCL方程，求出传递函数为品质因数在f=f0处，闭环增益增大，正反馈作用最强二阶压控型低通滤波电路的幅频特性一般选择Q=1，其通带内的增益比较平坦，又可拉近fH与f0，压缩过渡带。3.二阶压控型低通滤波器高通滤波器(HPF)允许输入信号中高于截止频率的信号分量通过，抑制低频分量。高通滤波器与低通滤波器(LPF)有对偶性，将LPF的电阻和电容互换，就可得HPF。二阶压控型高通滤波电路1.电路组成9.2.3有源高通滤波器二阶压控型高通滤波电路二阶压控型高通滤波电路的传递函数：2.幅频特性通带放大倍数特征频率品质因数高通滤波器(HPF)与低通滤波器(LPF)的传递函数和幅频响应也存在对偶关系，将LPF传递函数中的sRC用1/sRC代换，就可以得到高通滤波器的传递函数。当Aup＝3时，电路会发生自激振荡，因而要求Aup3。二阶压控型高通滤波器的幅频特性有源高通滤波器和有源低通滤波器的特点和规律是一致的，只不过通带向阻带变化的方向相反。9.2.3有源高通滤波器带通滤波器(BPF)允许一定频段的信号通过，抑制低于和高于该频段的信号。1.电路组成低通滤波器和高通滤波器串联构成带通滤波器fHfL9.2.4有源带通滤波器低通滤波器(LPF)和高通滤波器(HPF)串联，构成带通滤波器(BPF)，通频带为(fH-fL)。二阶压控型带通滤波电路低通高通为获得较窄的通频带，在实际电路中常采用单个集成运放构成二阶压控型带通滤波电路。fHfL9.2.4有源带通滤波器二阶压控型带通滤波电路2.幅频特性列节点电流方程，求传递函数为将代替S，令二阶压控型带通滤波电路9.2.4有源带通滤波器通带中心频率解得通带截止频率：当f=fP时，通带截止频率通频带9.2.4有源带通滤波器二阶压控型带通滤波电路的幅频特性品质因数Q值越高，BPF的通带宽度越窄，滤波器的选频特性越好。一般定义Q10为宽带BPF，Q10为窄带BPF。9.2.4有源带通滤波器带阻滤波器(BEF)的对于特定频率范围内的信号有衰减或抑制作用，而在频带以外的信号可以顺利通过，也称陷波滤波器。阻带：(fp1-fp2)带阻滤波电路的组成1.电路组成9.2.5有源带阻滤波器实际电路中常利用无源LPF和HPF并联构成无源带阻滤波电路，然后接同相比例运算电路，得到有源带阻滤波电路。无源带阻滤波电路+同相比例运算电路=有源带阻滤波电路双T带阻滤波电路9.2.5有源带阻滤波器二阶压控型带阻滤波器的结构是在无源双T带阻滤波电路的基础上，加入同相比例运算电路，并引入正反馈而构成。二阶压控型带阻滤波电路9.2.5有源带阻滤波器当输入高频信号时，电容的容抗值小，可近似视作“短路”，高频信号由上方的两个电容和一个电阻所构成的T型网络通过；当输入低频信号时，电容的容抗值大，可近似视作“开路”