第五章二有源滤波电路课件.ppt

§§5.4 5.4 有源滤波电路有源滤波电路例：反相交流放大电路例：反相交流放大电路 滤波电路滤波电路——使有用的频率信号通过，同时抑制无用频率成分的电路使有用的频率信号通过，同时抑制无用频率成分的电路分类：分类：理想滤波器的频率特性理想滤波器的频率特性 N N阶阶 滤滤波波器器…………二二阶阶 滤滤波波器器一阶一阶 滤波滤波器器带带阻阻 滤滤波波器器带带通通 滤滤波波器器高高通通 滤滤波波器器低低通通 滤滤波波器器数数字字 滤滤波波器器模模拟拟滤滤波波器器有有源源 滤滤波波器器无无源源 滤滤波波器器软软件件滤滤波波硬硬件件 滤滤波波按传递函数分按传递函数分按频率特性分按频率特性分按处按处理信理信号分号分按构成按构成器件分器件分按处理按处理方法方法一、有源低通滤波电路一、有源低通滤波电路(LPF(LPF——Low Pass Filter) Low Pass Filter)    （一）一阶（一）一阶 LPF LPF        用简单的用简单的RCRC低通电路与集成运算放大器就可以构成一阶有低通电路与集成运算放大器就可以构成一阶有源低通滤波电路。

一阶有源低通滤波器通带内具有增益源低通滤波电路一阶有源低通滤波器通带内具有增益A Aufuf，同时，，同时，采用同相输入比例运算电路，可将实际负载采用同相输入比例运算电路，可将实际负载R RL L与无源与无源R RC C滤波电路隔滤波电路隔开，从而使开，从而使R RL L对滤波器特性影响很小对滤波器特性影响很小   （二）二阶（二）二阶LPF LPF     在一阶低通滤波电路的基础上，再加一级在一阶低通滤波电路的基础上，再加一级RCRC低通电路就构成二低通电路就构成二阶有源低通滤波电路阶有源低通滤波电路 如下图如下图(a)(a)所示但图中第一级所示但图中第一级RCRC低通电路低通电路中中C C的下端不接地而接到集成运放的输出端，可在截止频率附近引的下端不接地而接到集成运放的输出端，可在截止频率附近引入正反馈，使其幅频特性得到改善由于图中集成运放构成的同相入正反馈，使其幅频特性得到改善由于图中集成运放构成的同相比例运算电路实际上就是所谓压控电压源，故称图比例运算电路实际上就是所谓压控电压源，故称图(a)(a)所示电路为所示电路为二阶压控电压源低通滤波电路，它的电压增益二阶压控电压源低通滤波电路，它的电压增益A Aufuf=1+=1+R RF F/ /R R1 1即为滤波即为滤波器的通带电压增益。

器的通带电压增益例例1.1.已知已知 R = 160 kR = 160 k ，，C = 0.01 C = 0.01  F F，， R R1 1 = 170 k= 170 k ，，R Rf f = 100 k = 100 k ，求该滤波器的截止频率、通带，求该滤波器的截止频率、通带 增益及增益及 Q Q值 二、有源高通滤波电路二、有源高通滤波电路(HPF(HPF——High Pass Filter)High Pass Filter)        高通滤波电路与低通滤波电路具有对偶关系，所以将低通高通滤波电路与低通滤波电路具有对偶关系，所以将低通滤波电路中滤波元件滤波电路中滤波元件R R和和C C的位置互换，即可得到高通滤波电路的位置互换，即可得到高通滤波电路, ,其其电路如下图所示电路如下图所示对于二阶低通、高通电路，对于二阶低通、高通电路，为防止自激，应使：为防止自激，应使：A Aufuf<3<3三、有源带通滤波电路三、有源带通滤波电路(BPF(BPF——Band Pass Filter) Band Pass Filter)        电路只允许某一频段内信号通过，有上限和下限两个截止电路只允许某一频段内信号通过，有上限和下限两个截止频率，将高通滤波电路与低通滤波电频率，将高通滤波电路与低通滤波电 路进行适当组合，就可获得路进行适当组合，就可获得带通滤波电路。

下图为二阶有源带通滤波电路，图中带通滤波电路下图为二阶有源带通滤波电路，图中R R、、C C组成低组成低通电成路，通电成路，C C1 1、、R R3 3组成高通电路，要求组成高通电路，要求RC

其电路如下图所示带阻滤波电号通过，从而达到抗干扰的目的其电路如下图所示带阻滤波电路可由低通和高通滤波电路组成，其原理示意图如下图路可由低通和高通滤波电路组成，其原理示意图如下图(a)(a)所示，所示，其中，低通滤波电路的上限截止频率其中，低通滤波电路的上限截止频率f fH H应小于高通滤波电路的下限应小于高通滤波电路的下限截止频率截止频率f fL L因此，电路的阻带为因此，电路的阻带为(f(fL L-f-fH H) )，如下图，如下图(b)(b)所示§§5.5 5.5 集成功率放大器及其应用集成功率放大器及其应用 集成功率放大器组成：前置级、中间级、输出级、偏置电路集成功率放大器组成：前置级、中间级、输出级、偏置电路 特点：输出功率大、效率高特点：输出功率大、效率高 ；有过流、过压、过热保护；有过流、过压、过热保护 ，以保，以保证器件在大功率状态下安全可靠工作证器件在大功率状态下安全可靠工作一、一、LM386 LM386 集成功放及其应用集成功放及其应用        LM386 LM386 是一种低电压通用集成功率放大器是一种低电压通用集成功率放大器1.1.引脚及其典型应用参数引脚及其典型应用参数 2.2.内部电路内部电路: :由由输入级、中间级和输出级输入级、中间级和输出级等组成。

输入级有等组成输入级有V V2 2、、V V4 4组成双端输入单组成双端输入单端输出差分电路；端输出差分电路；V V3 3、、V V5 5是其恒流源负载；是其恒流源负载；V V1 1、、V V6 6是射级跟随器，高是射级跟随器，高 R Ri i；；V V7 7 -V -V1212为功率放大功率放大电路；路；V V7 7 为驱动级为驱动级( (I I0 0 为恒流源负载为恒流源负载) )；；V V1111、、V V1212 用于消除交越失真用于消除交越失真 ；；V V8 8、、V V10 10 构成构成 PNP PNP  准互补对称准互补对称 ；；1 1、、 8 8 开路时，负开路时，负反馈最反馈最强强，，整个整个电路路的的电压放大倍数放大倍数A Au u = 20 = 20 ，若在，若在1 1、、 8 8 间外接旁路外接旁路电容，以短路容，以短路R R5 5两两 端的交流端的交流压降，可使降，可使电压放大倍数提高到放大倍数提高到200200；；调整整R RP P（典型（典型应用用电路路图），可使集成功放），可使集成功放电压放大倍数在放大倍数在2020～～200200之之间变化；管化；管脚脚7 7与地之间外接电解电容与地之间外接电解电容C C5 5（典型应用电（典型应用电路图），路图），C C5 5可与可与R R2 2组成直流电源去耦电路。

组成直流电源去耦电路       5 5脚外接电容脚外接电容C C3 3为功放输出电容，构成为功放输出电容，构成OTLOTL电路；电路；R R1 1、、C C4 4是功是功率率补偿电路，以抵消路，以抵消扬声器音圈声器音圈电 感在高感在高频时产生的不良影响，生的不良影响，改善功率放大改善功率放大电路的高路的高频特性和防止高特性和防止高频自激输入信号入信号u ui i由由C C1 1接接同相输入端同相输入端3 3脚，反相输入端脚，反相输入端2 2脚接地，故构成单端输入方式脚接地，故构成单端输入方式3.3.典型应用电路典型应用电路 三、三、TDA2040 TDA2040 集成功放及其应用集成功放及其应用        TDA2040TDA2040集成功率放大器内部有独特的短路保护系统，可以集成功率放大器内部有独特的短路保护系统，可以自动限制功耗，从而保证输出级三极管始终处于安全区域；自动限制功耗，从而保证输出级三极管始终处于安全区域；TDA2040TDA2040内部还设置了过热关机等保护电路，使集成电路具有较高内部还设置了过热关机等保护电路，使集成电路具有较高可靠性其主要参数有：直流电源：其主要参数有：直流电源：  2.5 - 2.5 -  20 V;20 V;开环增益：开环增益：80 dB;80 dB;功率功率带宽：带宽：100 kHz;100 kHz;输入阻抗：输入阻抗：50 k50 k ; ;输出功率：输出功率：22 W (22 W (R RL L = 4 = 4  ). ).   1.TDA20401.TDA2040双电源（双电源（OTLOTL）应用）应用  其电路如下图所示，大电容滤除低频成分其电路如下图所示，大电容滤除低频成分 ，小电容滤除高频成，小电容滤除高频成分。

分2.TDA20402.TDA2040单电源（单电源（OTLOTL）应用）应用 3.TDA1512集成功放阅读：集成功放阅读：课外作业：课外作业：P200：：5.26，，5.27、、5.28课堂练习课堂练习预习资料：预习资料：P201～～P213预习作业（准备下堂课回答的问题）预习作业（准备下堂课回答的问题）1、振荡的起振条件和振荡的平衡条件是什么？、振荡的起振条件和振荡的平衡条件是什么？2、何谓初始信号？振荡信号用什么电路在初始信号中选出？、何谓初始信号？振荡信号用什么电路在初始信号中选出？3、振荡电路有哪几部分组成？各部分都有什么作用？、振荡电路有哪几部分组成？各部分都有什么作用？4、、RC桥式与移相式输入端引入反馈信号方式有何不同？桥式与移相式输入端引入反馈信号方式有何不同？5、、LC振荡器有哪几种类型电路？振荡器有哪几种类型电路？6、石英晶体有几个谐振频率？各叫什么？、石英晶体有几个谐振频率？各叫什么？。