【文章內(nèi)容簡介】 器的濾波器。含有運算放大器的濾波器。 缺點：缺點： 低頻時體積大，很難做到小型化。低頻時體積大，很難做到小型化。 優(yōu)點：優(yōu)點： 體積小、效率高、頻率特性好。體積小、效率高、頻率特性好。 按頻率范圍的不同，濾波器可分為低通、高按頻率范圍的不同，濾波器可分為低通、高通、帶通和帶阻等。通、帶通和帶阻等。1. 有源低通濾波器有源低通濾波器uiuoRFuCCR+ +?–?R1+–++––設(shè)輸入為正弦波信號 , 則有故：若頻率若頻率 ? 為變量，則為變量，則 電路的傳遞函數(shù)電路的傳遞函數(shù)其模為 幅頻特性?0| Auf0 | | T(j?) |?O 當 ? ?0時， | T(j?)| 衰減很快 顯然，電路能使低于 ?0的信號順利通過，衰減很小，而使高于 ?0的信號不易通過，衰減很大， 稱一 階有源低通濾波器。 為了改善濾波效果，使 ? ?0 時信號衰減得更快些，常將兩節(jié) RC濾波環(huán)節(jié)串接起來， 組成二階有源低通濾波器。uoRFCR ++?–?R1+–ui+–RC一階二階 幅頻特性?0| Auf0 | | T(j?) |?O2. 有源高通濾波器有源高通濾波器uiuoRFC R+ +?–?R1+–+–設(shè)輸入為正弦波信號，則有故： 可見，電路使頻率大于 ?0 的信號通過 ，而小于 ?0 的信號被阻止，稱為 有源高通濾波器 。 若頻率若頻率 ? 為變量，則為變量，則 電路的傳遞函數(shù)電路的傳遞函數(shù)其模為 幅頻特性?0| Auf0 || T(j?) |?O模擬開關(guān)模擬輸入信號1. 電路 采樣保持電路采樣保持電路 SuC+–ui+–uo+–+ +?–? 采樣保持電路 ，多用于模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路（ A/D） 之前。由于 A/D 轉(zhuǎn)換需要一定的時間，所以在進行 A/D 轉(zhuǎn)換前必須對模擬量進行瞬間采樣，并把采樣值保存一段時間，以滿足 A/D 轉(zhuǎn)換電路的需要。 用于數(shù)字電路、用于數(shù)字電路、計算機控制及程序計算機控制及程序控制等裝置中。控制等裝置中。采樣存儲電容控制信號電壓跟隨器2. 工作原理工作原理 采樣保持電路采樣保持電路1. 電路電路采樣階段采樣階段 ：： uG為高電平， S 閉合 (場效應(yīng)管導(dǎo)通 )， ui對存儲電容 C充電， uo= uC = ui 。保持階段保持階段 ：： uG為 0， S 斷開 (場效應(yīng)管截止 )，輸出 保持該階段開始瞬間的值不變。采樣脈沖采樣脈沖uitouGto采樣速度愈高，愈接近模擬信號的變化情況。 SuC+–ui+–uo+–+ +?–? 電壓比較器電壓比較器電壓比較器的功能：電壓比較器的功能： 電壓比較器用來比較輸入信號與參考電壓的大小。當兩者幅度相等時輸出電壓產(chǎn)生躍變，由高電平變成低電平，或者由低電平變成高電平。由此來判斷輸入信號的 大小和極性。用途：用途： 數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字儀表、自動控制和自動檢測等技術(shù)領(lǐng)域，以及波形產(chǎn)生及變換等場合 。 運放工作在開環(huán)狀態(tài)或引入正反饋。運放工作在開環(huán)狀態(tài)或引入正反饋。理想運放工作在飽和區(qū)的特點：理想運放工作在飽和區(qū)的特點： 1. 輸出只有兩種可能輸出只有兩種可能 +Uo (sat) 或或 –Uo (sat) 當當 u+ u－－ 時，時， uo = +Uo (sat) u+ u－－ 時，時， uo = – Uo (sat) 不存在不存在 “虛短虛短 ”現(xiàn)象現(xiàn)象 2. i+= i－－ ? 0 仍存在仍存在 “虛斷虛斷 ”現(xiàn)象現(xiàn)象電壓傳輸特性電壓傳輸特性uo u+– u– –Uo(sat)+Uo(sat)飽和區(qū) O電壓傳輸特性 –Uo(sat) +Uo(sat)運放處于開環(huán)狀態(tài)運放處于開環(huán)狀態(tài)1. 基本電壓比較器基本電壓比較器閾值電壓 (門限電平 )：輸出躍變所對應(yīng)的輸入電壓。 uiuoOURUR uoui R2+ +?–?R1+–++– –當當 u+u– 時，時， uo= +Uo (sat) u+u– 時，時， uo= –Uo (sat) 即即 uiUR 時，時， uo = +Uo (sat) ui UR 時，時， uo = – Uo (sat)可見，在 ui =UR 處輸出電壓 uo 發(fā)生躍變。參考電壓動畫uitOUROuot +Uo (sat) –Uo (sat)t1 t2單限電壓比較器：單限電壓比較器： 當 ui 單方向變化時， uo 只變化一次。URuoui R2+ +?–?R1+–++– –電壓傳輸特性–Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOURui UR， uo=+ Uo (sat)ui UR， uo= –Uo (sat)UR uoui R2+ +?–?R1+–++– –ui uoUR R2+ +?–?R1+–++– – –Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOUR輸入信號接在反相端輸入信號接在反相端輸入信號接在同相端輸入信號接在同相端 電壓傳輸特性–Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOURUR uoui R2+ +?–?R1+–++– –ui uoUR R2+ +?–?R1+–++– –O t +Uo(sat) –Uo(sat)uo輸入信號接在反相端輸入信號接在反相端輸入信號接在同相端輸入信號接在同相端uitOUROuot +Uo (sat) –Uo (sat)t1 t2輸出帶限幅的電壓比較器輸出帶限幅的電壓比較器設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 UZ，忽略穩(wěn)壓管的正向?qū)▔航岛雎苑€(wěn)壓管的正向?qū)▔航祫t則 ui UR， uo = UZ ui UR， uo = –UZUZ –UZuo39。 RDZUR uoui R2 ++?–?R1+–++– –電壓傳輸特性 –Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOURuiUR 時，時， uo39。 = +Uo (sat) ui UR 時，時， uo39。 = – Uo (sat) 過零電壓比較器過零電壓比較器利用電壓比較器利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲▽⒄也ㄗ優(yōu)榉讲║R uoui R2+ +?–?R1+–++– –電壓傳輸特性電壓傳輸特性–Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOUR= 0tuiOtuo+Uo(sat)–Uo(sat)O2. 滯回比較器滯回比較器上門限電壓上門限電壓下門限電壓下門限電壓 電路中引入正反饋電路中引入正反饋(1) 提高了比較器的響應(yīng)速度提高了比較器的響應(yīng)速度；；(2) 輸出電壓的躍變不是發(fā)生輸出電壓的躍變不是發(fā)生 在同一門限電壓上。在同一門限電壓上。RF當 uo = + Uo(sat)， 則 當 uo = – Uo(sat)， 則門限電壓受輸出電壓的控制R2 uoui + +?–?R1+–+–－? －上門限電壓上門限電壓 U39。+ ：：ui 逐漸增加時的門限電壓逐漸增加時的門限電壓下門限電壓下門限電壓 U+：：ui