放大及濾波電路-資料下載頁
2025-06-23 02:10本頁面
【正文】 一般使用dB作為濾波器的幅度增益單位。低通濾波器低通濾波器的基本電路特點(diǎn)是，只允許低于截止頻率的信號(hào)通過。（1）一階低通Butterworth濾波電路下圖a和b是用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)的兩種一階Butterworth濾波電路的電路。圖a是反相輸入一階低通濾波器，實(shí)際上就是一個(gè)積分電路，其分析方法與一階積分電路相同。 基本濾波電路 演示圖b是同相輸入的一階低通濾波器。根據(jù)給定的電路圖可以得到 對(duì)濾波器來說，更關(guān)心的是正弦穩(wěn)態(tài)是的行為特性，利用拉氏變換與富氏變換的關(guān)系，有 下圖是上式RC=2時(shí)的幅頻特性和相頻特性波特圖。 RC=2時(shí)一階Butterworth低通濾波器的頻率響應(yīng)特性（2）二階低通Butterworth濾波電路下 圖是用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)的二階低通Butterworth濾波電路。 二階Butterworth低通濾波電路直接采用頻域分析方法得到 其中k = 1+R1/R2 。令Q=1/（3k），w0=1/RC，則可以寫成 其中k相當(dāng)于同相放大器的電壓放大倍數(shù)，叫做濾波器的通帶增益，Q叫做品質(zhì)因數(shù)，w0叫做特征角頻率。下圖是二階低通濾波器在RC=2時(shí)的波特圖，其中圖a是Q，圖b是Q=，圖c是Q。 (a) Q (b) Q=(c)Q二階低通濾波器在RC=2時(shí)的波特圖 從圖中可以看出，當(dāng)Q 或Q，通帶邊沿處會(huì)出現(xiàn)比較大的不平坦現(xiàn)象。因此，品質(zhì)因數(shù)表明了濾波器通帶的狀態(tài)。一般要求Q=。由此可以得到 。令Q=，得 = 通常把最大增益倍所對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻率叫做截止頻率，這時(shí)濾波器具有3dB的衰減。利用濾波器幅頻特性的概念，可以得到截止頻率w0 =w =1/RC，即 f =1/2pRC高通濾波器的特點(diǎn)是，只允許高于截止頻率的信號(hào)通過。下圖是二階Butterworth高通濾波器電路的理想物理模型。 直接采用頻域分析方法，并令k = 1+R1/R2 ，Q =1/（3k），w0=1/RC，則可以得到二階Butterworth高通濾波電路的傳遞函數(shù)為二階Butterworth高通濾波電路 演示高通濾波器 考慮正弦穩(wěn)態(tài)條件下，s=jw，得二階BButterworth高通濾波器在頻率響應(yīng)特性與低通濾波器相似，當(dāng)Q，通帶邊沿處會(huì)出現(xiàn)不平坦現(xiàn)象。有關(guān)根據(jù)品質(zhì)因數(shù)Q計(jì)算電路電阻參數(shù)R1 和R2的方法與二階低通濾波器的計(jì)算相同。同樣，利用濾波器幅頻特性的概念，可以得到截止頻率w0 =w =1/RC，即 f =1/2pRC
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