【正文】 2 pupuup0???????ffAAAff??二、反相輸入低通濾波器 1. 一階電路 通帶放大倍數(shù)（ f＝ 0時）， 12p RRAu ???電路的傳遞函數(shù) RUUA212i0u 11( s )( s )( s )??? ＝用 jω取代 s， 且令 f0=1/(2πR2C) 0pj1ffAA uu???fP= f0 60 2. 二階電路 在一階電路的基礎(chǔ)上，增加 RC環(huán)節(jié)，可使濾波器的過渡帶變窄，衰減斜率的值加大。 對（ b）圖中，通帶放大倍數(shù) (f=0)時 1fp RRAu ???M點電流方程為 ： ( s )( s )( s )( s ) c2f1 IIII ???1M2Mf0M1Mi ( s )( s )( s )( s )( s ) sCURURUURUU ?????( s )1( s ) M220 UCsRU ???式中(a) (b) 61 解得 f2212f21f22upu)111(1( s )( s )RRCCsRRRRRsCAA?????上式與 ? ? 得，對 比)( ( s )31( s )( s )2upupu s R Cs R CAAA????fRRCCf2210 21??22121 )////( CRRCRRRQff? 可見，不會因 過大而產(chǎn)生自激振蕩。 upA62 注 : 多個低通濾波電路串聯(lián)，可得高階低通濾波電路，圖示四階低通濾波器方框圖 63 三、三種類型的有源低通濾波器 (Chebyshev) 濾波器的品質(zhì)因數(shù) Q， 也稱為濾波器的 截止特性系數(shù) 。 按照 f = fo附近頻率特性的特點，可將濾波器分為 : （ Butterworth） （ Bessel） 三種類型二階 LPF幅頻特性 Q = , 幅頻特性無峰值 Q = ,在 f = fo 附近截止頻率特性最好，曲線陡。 64 其它濾波電路 一、高通濾波電路 高通濾波電路與低通濾波電路具有對偶性，將低通濾波電路中濾波環(huán)節(jié)的阻、容互換位置，即得高通濾波電路。 低通 高通 iU? oU?fp1 f uA?lg20O 低通 f uA?lg20fp2 O 高通 阻 阻 fp1 fp2 f uA?lg20O 通 p2p1 ff ?， 則通頻帶 p2p1bw fff ??68 壓控電壓源二階帶通濾波電路 RCf ?? 210 —— 中心頻率 —— 通帶電壓放大倍數(shù) —— 比例系數(shù) fbw = fp1 – fp2 = f0 /Q —— 通頻帶 1Ff 1 RRAu ???)(j1)j()3(00p00ffuffffQAffffAAAuuu???????????ufufufup 3 AQAAA ???????uf31AQ ???69 三、帶阻濾波器 (BEF) 在規(guī)定的頻帶內(nèi) ， 信號被阻斷 ， 在此頻帶以外的信號能順利通過 。 p0p2020)2j 2()(1)(1uuu AffAffffA??????RCf ?? 2101Fp 1 RRAu ??p221uAQ ???—— 中心頻率 —— 通帶電壓放大倍數(shù) 2200p1j1ffffQAA uu????71 2200p1j1ffffQAA uu????帶阻濾波器的幅頻特性 ? ? 0p2p2p )2(1)2( fAAf uu ?? ?????阻帶寬度 : QffAfffu00p1p2pbw 22 ????? ?? ? 0p2p1p )2(1)2( fAAf uu ?? ?????72 四、全通濾波電路 電壓放大倍數(shù) iiPn j1jj1 URCRCURCRUU ???? ??????????iiO j1j)1( URCRCRRURRU ??? ?????? ?? 式中第一項是 對反相輸入端作用的結(jié)果，第二項是 對同相輸入端作用的結(jié)果，所以 RCRCAu ??j1j1?????iU?iU?73 1?uA?0a r c t a n21 8 0 ff?? ??如虛線所示。當(dāng)時，當(dāng)，圖的???0。900oiO?????????????ffffUU~f74 電子信息系統(tǒng)組成如圖示。本節(jié)介紹幾種常用的放大電路和預(yù)處理的一些實際問題。為使 穩(wěn)定，應(yīng)使 愈大，信號源內(nèi)阻變化引起的放大誤差愈小。 一、儀表放大器的特點 在測量系統(tǒng)中，傳感器的輸出是放大器的信號源，多數(shù)傳感器的等效電阻 RS隨被測物理量的變化而變 。 (2)高輸入電阻 。 此外，從傳感器所獲得的信號常為差模信號，并含有較大共模部分。 76 二、基本電路 圖示三 運放構(gòu)成的精密放大器，很多儀表用放大器都是在該電路的基礎(chǔ)上演變而來。 0 OICO2O1 ??? u,uuu 可見，電路放大差模信號，抑制共模信號。 78 INA102的電源和輸入級失調(diào)調(diào)整管腳接法如圖示，兩個 1?F電容為去對耦電容。 三、集成儀表放大器 圖示 INA102集成儀表放大器，圖中電容 均為相位補償電容。第二級 。 電路由三部分組成。 增益 引腳連接 1 6和 7 10 2和 6和 7 100 3和 6和 7 1000 4和 7， 5和 6 INA102集成儀表放大器增益的設(shè)定 80 電橋的輸出信號接到集成儀表放大器的 INA102的輸入端進行放大。 電壓跟隨器驅(qū)動電壓表，實現(xiàn)數(shù)字化顯示。 uA?W2R81 電荷放大器 有些傳感器屬于容性傳感器，它將產(chǎn)生正比例于被 測物量的電荷量，且具有較好的線性度。 電容傳感器可等效為因存儲電荷而產(chǎn)生的電動勢 與一個輸出電容 串聯(lián)，如圖中虛線框內(nèi)。 fCfC fR（ 2）為了減少傳感器輸出電纜的電容的影響，一般將 電荷放大器裝在傳感器內(nèi)。 83 隔離放大器 為了防止強干擾引入放大器電路，將電路的輸入側(cè)和輸出 側(cè)在電氣上完全隔離的放大電路稱為隔離放大器。 一、變壓器耦合式 變壓器耦合放大電路不能放大緩慢的直流信號和頻率 很低的交流信號。 經(jīng)變壓器耦合，在輸出側(cè)，再將調(diào)制信號還原成原信號（稱為解調(diào)），然后輸出 。 可見，變壓器耦合隔離放大器通過調(diào)制和解調(diào)的方法傳遞信號。 85 A1為輸入放大電路，可同相輸入或反相輸入，分別構(gòu)成同相比例運算電路或反相比例運算電路。 振蕩器的輸出通過變壓器耦合到輸入側(cè)，經(jīng)電源電路變換為直流電，為 A1和調(diào)制電路供電 。而振蕩器則由外部供電。這類隔離放大器稱三端口隔離放大器。 86 二、光電耦合式 圖示 IS0100光電耦合放大器。 光電耦合器由一個發(fā)光二極管 LED和兩個光電管 D1 、 D2組成，起隔離作用，使輸入和輸出側(cè)沒有電通路。 IS0100的基本接法如圖示。若 D1和 D2 受光照相同， 可證明 Ifo uRRu ??87 放大電路中的干擾和噪聲及其抑制措施 在微弱信號放大時，干擾和噪聲的影響不容忽視。 一、干擾的來源及抑制措施 較強的干擾常來源于高壓電網(wǎng)、電焊機、無線電發(fā)射裝置以及雷電等，它們產(chǎn)生的電磁波或尖峰脈沖通過電源線、磁耦合或傳輸線間的電容進入放大電路。 （ 2）在電源接入電路之處加濾波環(huán)節(jié)（并電容） 。 88 二、噪聲的來源及抑制措施 （ 1）在電子電路中，電子無序的熱運動而產(chǎn)生的噪聲，稱為 熱噪聲 。上兩種噪聲的功率頻譜為均勻的。 晶體三極管和場效應(yīng)管中存在上述三種噪聲，而電阻中僅存在熱噪聲和 1/f 噪聲。 （ 2）為了減小放大電路的噪聲，可選用低噪聲集成運放 。 （ 4）在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，可提高放大電路輸出量的采樣頻率，剔除異常數(shù)據(jù)取平均值的方法，減小噪聲影響。 2. 理解模擬乘法器在運算電路中的作用。 干擾和噪聲的來源及抑