5 . 滤波电路的种类和用途
滤波:能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号的处理过程。
有源滤波电路:由有源器件构成的滤波器。
1. 滤波的概念
滤波器:信号处理过程的电子装置(电路)。
2. 无源滤波电路和有源滤波电路
无源滤波电路:若滤波电路仅由无源元件(电阻,电容,电感)组成,则称为无源滤波电路。
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3. 按滤波特性分类
有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器。
低通滤波器(LPF)
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高通滤波器(HPF)
带通滤波器(BPF)
带阻滤波器(BEF))
全通滤波器(APF)
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低通滤波器(LPF)
电压传输特性为
由对数幅频特性知,具有“低通”的特性。
解决办法:利用集成运放与 RC 电路组成有源滤波器。
——通带截止频率
电路缺点:电压放大倍数低,只有1,且带负载能力差。
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2. 同相输入低通滤波器
可见:一阶低通有源滤波器与无源低通滤波器的通带截止频率相同;但通带电压放大倍数得到提高。
(1)一阶电路
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1) 通带放大倍数
2)特征频率
3)电压放大倍数
缺点:一阶低通有源滤波器在 f > f 0 时,滤波特性不理想。对数幅频特性下降速度为-20 dB / 十倍频。
解决办法:采用二阶低通有源滤波器。
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输入电压经过两级 RC 低通电路,在高频段,对数幅频特性以-40 dB /十倍频的速度下降,使滤波特性比较接近于理想情况。
(2)二阶电路
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-40
-20
-0
1
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-20dB/十倍频
-40dB/十倍频
一阶、二阶低通有源滤波电路幅频特性的比较:
理想特性
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(a)电路(b) 幅频特性
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其通带截止频率:
高通滤波电路
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