模拟电路9.3节.ppt

9.3 有源滤波电路,滤波电路的功能是让指定频率范围内的信号通过，而将其余频率的信号加以抑制，或使其急剧衰减因此滤波电路在各种预处理电路中几乎是必不可少的，有的甚至已成为测量仪器中的基本单元电路滤波电路种类很多，但从通带性质来分，主要有以下四种基本类型： 低通滤波器(Low Pass Filter，简称LPF)； 高通滤波器(High Pass Filter，简称HPF)； 带通滤波器(Band Pass Filter，简称BPF)； 带阻滤波器(Band Elimination Filter，简称BEF)其理想特性如图9.21所示10-1,,102,10-3,10-2,100,101,ω/ω0,通 带,阻 带,(a) 理想低通滤波器特性,Af(ω),,,,,,,,其理想特性如图9.21所示ω,阻,,,,,ω0,ω1,ω2,Af(ω),阻,通,(c) 带通滤波器理想特性,9.3.1 低通滤波器,低通滤波器用来通过低频信号，抑制或衰减高频信号理想的低通滤波器的幅频特性如图9.21 (a)所示10-3,10-2,10-1,100,101,102,ω/ω0,通 带,阻 带,(a) 理想低通滤波器特性,Af(ω),滤波电路增益或电压传递函数,通带(Pass band),阻带(Stop band),截止频率 (Cut off Frequency),简单二阶低通滤波电路如图9.22所示。

二阶低通滤波电路，ω0不是通带截止角频率令ωp为通带截止角频率，按截止频率的定义ω=ωp时，,幅频特性,将图9.22中的电容C1的接地端接到集成运放的输出端，构成图9.24所示的二阶压控式低通滤波器阻尼系数,幅频特性,当ωω0时,当ω=ω0时,即幅值下降了3dB，所以ω0就是电路的通带截止角频率；,当ω=10ω0时,说明阻带区里Af(ω)以每十倍频40dB(100倍)的速度衰减Q值(Quality Factor)的大小主要影响Af(ω)在ω0附近的情况，Q值越大，Af(ω0)越大图9.24(b)中虚线画出了Q=2时的情况 为使低通滤波电路的幅频特性更接近理想情况，可采用高阶低通滤波电路，通常采用将多个二阶或一阶低通滤波器串联起来构成9.3.2 高通滤波器,高通滤波电路用来通过高频信号，抑制或衰减低频信号，理想的高通滤波器幅频特性如图 9.21(b)所示为了得到较好的幅频特性，采用二阶压控型高通滤波器，电路如图9.25(a)所示幅频特性,9.3.3带通滤波器,带通滤波器只让某一频段的信号通过，而将此频段以外的信号加以抑制或衰减，其理想幅频特性如图21(c)图所示9.3.3带通滤波器,设带通滤波器的通频带为Wbw=ω2-ω1。

则它可被看成是以ω1为截止角频率的高通滤波器和以ω2为截止角频率的低通滤波器串接而成其电路如图9.26所示注意Abw不同于Af，Af应小于3，否则电路不能稳定工作图9.27画出了电路在不同Q值下的幅频特性如图9.28可见，Q值越大，带通滤波器通频带宽度越窄，选择性越好9.3.4 带阻滤波器,带阻滤波器是用来专门抑制某一频段的信号，而让该频段以外的所有信号通过，其理想幅频特性如图9.21(d)所示带阻滤波器可由一个高通和一个低通滤波器并接，或者由带通滤波器与减法器相连而构成幅频特性,。