濾波器振蕩器ppt課件(已修改)
2025-05-13 08:44 本頁面
【正文】 有源濾波電路 一般情況濾波電路均處于主系統(tǒng)的前級，用它來作信號處理、抑制干擾等。按所處理的信號是連續(xù)變化還是離散的，可分為模擬濾波電路和數(shù)字濾波電路 。 由有源器件和 RC濾波網(wǎng)絡組成的有源濾波電路。與無源濾波器相比較，有源濾波器有許多優(yōu)點。 ① 它不使用電感元件，故體積小，質(zhì)量小，也不必磁屏蔽。 ② 有源濾波電路中的集成運放可加電壓串聯(lián)深度負反饋，電路的輸入阻抗高，輸出阻抗低，輸入與輸出之間具有良好的隔離。 ③ 除了濾波作用外，還可以放大信號，而且，調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù)不影響濾波特性。 有源濾波電路的缺點主要是，因為通用型集成運放的帶寬較窄，故有源濾波電路不宜用于高頻范圍，一般使用頻率在幾十千赫茲以下，也不適合在高壓或大電流條件下應用。 一、濾波電路的基本概念 濾波器是一種選頻電路。它能使指定頻率范圍內(nèi)的信號順利通過；而對其他頻率的信號加以抑制，使其衰減很大。 濾波電路通常根據(jù)信號通過的頻帶來命名。 低通濾波電路 (LPF)—— 允許低頻信號通過，將高頻信號衰 減； 高通濾波電路 (HPF)—— 允許高頻信號通過，將低頻信號衰減； 帶通濾波電路 (BPF)—— 允許某一頻段內(nèi)的信號通過，將此頻段之外的信號衰減； 帶阻濾波電路 (BEF)—— 阻止某一頻段內(nèi)的信號通過，而允許此頻段之外的信號通過； 全通濾波電路 (APF)—— 沒有阻帶，信號全通，但相位變化。 它們的理想幅頻特性如圖 743所示。 圖 743 五種濾波電路的理想幅頻特性 (a)LPF。 (b)HPF。 (c)BPF。 (d)BEF。 (e)APF 對于幅頻響應，通常把能夠通過的信號頻率范圍定義為通帶，而把受阻或衰減的信號頻率范圍稱為阻帶，通帶和阻帶的界限頻率叫做截止頻率。 圖 744 低通濾波電路的幅頻特性 以低通濾波電路為例，濾波電路的輸出電壓 與輸入電壓 之比稱為電壓傳遞系數(shù)，即 ouiUAU????oUiU 圖中， Aup是通帶電壓放大倍數(shù)。對于低通濾波電路而言，即為 f = 0時輸出電壓與輸入電壓之比。當 下降到 |Aup|的≈(即下降 3dB)時，對應的頻率 fp稱為通帶截止頻率。 uA二、高通濾波電路 HPF與低通濾波電路 LPF的對偶關(guān)系 RC低通和高通濾波電路示于圖 745。 圖 745 RC無源濾波電路及其幅頻特性 (a)LPF (b)HPF 圖 745(a)中 LPF的傳遞函數(shù)為 1() 1()1( ) 1ouiUs sCAsU s sCRRsC? ? ? ??001 1 11 11ouiUAfj R CU jjf??????? ? ? ????圖 745(b)中 HPF的傳遞函數(shù)為 () 1()11( ) 11ou iUs R sC RAsU s SC RRSC sC R? ? ? ? ???001 1 111 11ouiUAfU jjj RC f?? ????? ? ? ?? ??以上兩式中 , 0 1RC? ? 0 12f RC?? 稱為 RC電路 的特征頻率。 通帶截止頻率 012pff RC???基于上述分析，可總結(jié)出 HPF與 LPF的對偶關(guān)系 1. 幅頻特性對偶性 如果圖 745中 HPF與 LPF的 R、 C參數(shù)相同，則通帶截止頻率 fp相同，那么， HPF與 LPF的幅頻特性以垂直線 f = fp為對稱，兩者隨頻率的變化是相反的，即在 fp附近， HPF的 | u|隨頻率升高而增大，LPF的 | u|隨頻率升高而減小。 2. 傳遞函數(shù)的對偶性 如果將 LPF傳遞函數(shù)中的 s換成
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