有源滤波器知识
有源滤波器
sC
RC
o
1 RC
A(s)
s
s
o
截止频率
AsdB 20lg
1
0
2
arctg 0
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二阶低通网络
A(s) Uo (s)
R1 sC
1 LC
Ui (s) sL R 1 s2 1 s 1
sC
RC LC
令o
1 LC
,
Q
oRC
品质因数
2
A(s)
s2
0
o
Q
s
o
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高阶网络特性——n阶
A(s)
amsm am1sm1 sn bn1sn1
ao bo
mn
一般而言，实际高阶滤波电路可由 若干一阶，二阶滤波电路级联而成。
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4. 滤波器的主要技术指标
（1）通带增益Auf
通带增益是指滤波器在 通频带内的电压放大倍数。 性 能 良 好 的 LPF 通 带 内 的 幅频特性曲线是平坦的， 阻带内的电压放大倍数基 本为零。
∠U
o
∠U
i
f
()
1
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二、典型频率特性曲线：
1、 Ausm 2、fL : 3、fH : 4、 f :
：中频放大倍数 下限截止频率（下边频） 半功 上限截止频率（上边频） 率点
通频带（BW）
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波特图（Bode）
特点： 折线化 对数分度
（扩大视野）
dB(decibel):分贝
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(3）频率响应
由传递函数可以写出频率响应的表达式
Au
有源滤波器技术参数
有源滤波器技术参数有源滤波器是一种常见的电子滤波器，它结合了有源元件（如放大器）和被动滤波器（如电容、电感和电阻）来实现滤波功能。
有源滤波器可以具备许多优秀的性能指标，如增益、中心频率、带宽、阻带深度和相位延迟等。
下面将详细介绍有源滤波器的各项技术参数。
1.增益：有源滤波器的增益是指滤波器信号的输出与输入之间的幅度关系。
它可以是负值，表示信号的幅度减小；也可以是正值，表示信号的幅度增大。
增益通常用单位分贝（dB）来表示。
较高的增益表示信号经过滤波器放大的能力较强。
2.中心频率：有源滤波器的中心频率是指滤波器最大响应幅度的频率值。
它决定了滤波器的工作范围和频率选择性能。
中心频率通常用赫兹（Hz）表示。
3.带宽：有源滤波器的带宽指的是滤波器能够传递的频率范围。
在这个范围内，滤波器的信号响应幅度较大。
带宽可以是固定值，也可以是可调的。
带宽通常用赫兹（Hz）表示。
4.阻带深度：有源滤波器的阻带指的是滤波器对特定频率范围的抑制效果。
阻带深度是指滤波器对这个频率范围内信号幅度的减小程度。
阻带深度通常用分贝（dB）表示，较高的阻带深度表示滤波器对该频率范围的抑制效果较好。
5.相位延迟：有源滤波器的相位延迟是指滤波器输出信号相对于输入信号的时间延迟。
相位延迟是由滤波器内部的响应时间和频率响应特性所决定的。
较小的相位延迟表示滤波器对输入信号的响应更快。
6.输入/输出阻抗：有源滤波器的输入阻抗指的是滤波器对输入信号的阻力或抵抗程度。
输出阻抗指的是滤波器从输出端传递信号时的内部阻力。
较高的输入/输出阻抗表示滤波器能够更有效地传递信号。
7.功耗：有源滤波器的功耗是指滤波器在正常工作状态下所消耗的能量。
功耗通常用瓦特（W）表示。
较低的功耗表示滤波器能够更节能地工作。
有源滤波器的技术参数对于设计和应用滤波器至关重要。
通过合理选择和配置这些参数，可以实现滤波器对特定频率范围内的信号的高效处理和控制。
无论在音频设备、通信系统还是仪器仪表领域，有源滤波器都有着广泛的应用前景。
《有源滤波器》PPT课件
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8
不同阶数的低通滤波器的幅频特性
2021/1/14
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9
滤波器的传递函数
❖ 可把高阶函数分解成多个二阶函数（当 n为偶数）或分解成一个一阶函数和多 个二阶函数（当n为奇数），所以一个n 阶的滤波器可用多个二阶滤波器或一个 一阶滤波器和多个二阶滤波器级联而得 到，因此一阶和二阶滤波器是最基本的 滤波器 。
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2
有源滤波器分类
❖ 低通滤波器（Low Pass Filter 简称LPF） ❖ 高通滤波器（High Pass Filter 简称HPF） ❖ 带通滤波器（Band Pass Filter 简称BPF） ❖ 带阻滤波器（Band Elimination Filter 简称
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24
滤波器的灵敏度S
❖ 灵敏度是标志滤波器性能质量的重要参数，其定
义为:
Sxy
dy/ y dx/ x
❖ 式中，y表示滤波器的某个滤波参数；x表示组成 滤波器的某个元件的参数。上式表示，灵敏度是 指滤波器电路中元件数值的变化所引起的滤波器 特性参数的变化。
❖ 灵敏度是衡量滤波器性能稳定性的重要指标，滤 波器电路的灵敏度越低，性能稳定性越好。
BEF）
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3
高通滤波器（HPF）
通带增益
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截止频率
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4
低通滤波器（LPF）
通带增益
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截止频率
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5
带通滤波器（BPF）
带宽
固有频率 中心频率
第二章 有源滤波器
第二章有源滤波器Active Filter(信号分离电路)测量系统从传感器拾取的信号往往包含噪声和许多与被测量无关的信号，并且原始的测量信号经传输、放大、变换、运算及各种其它处理过程，也会混入各种不同形式的噪声，从面影响测量精度。
这些噪声一般随机性很强，很难从时域中直接分离，但限于其产生的机理，其噪声功率是有限的，并按一定规律分布于频率域中某一特定频带中。
滤波器（信号分离电路）：从频域中实现对噪声的抑制，提取所需要的信号，是各种测控系统中必不可少的组成部分。
对滤波器的要求：(1)滤波特性好；(2)级联特性好(输入，输出)；(3)滤波频率便于改变滤波器举例：心电信号的滤波：主要受到50Hz的工频干扰，采用50Hz陷波(带阻)滤波器。
问题：如何设计一个心率计数器？一.滤波器的基本知识⒈按处理信号的形式分类：模拟（本课程）：连续的模拟信号(又分为：无源和有源)数字：离散的数字信号。
⒉理想滤波器对不同频率的作用：通带内，使信号受到很小的衰减而通过。
阻带内，使信号受到很大的衰减而抑制，无过渡带。
⒊按频谱结构分为5种类型：滤波器对信号不予衰减或以很小衰减让其通过的频段称为通带；对信号的衰减超过某一规定值的频段称为阻带；位于通带和阻带之间的频段称为过渡带。
根据通带和阻带所处范围的不同，滤波器功能可分为以下几种：低通(Low Pass Filter)高通(High Pass Filter)带通(Band Pass Filter)带阻(Band Elimination Filter)全通(All Pass Filter)（理想）各种频率信号都能通过，但不同的频率信号的相位有不同的变化，一种移相器。
图2-2 按频谱结构分类的各种滤波器的衰减（1-幅频）特性几个定义：(1)通带的边界频率：一般来讲指下降—3dB即对应的频率。
(2)阻带的边界频率：由设计时，指定。
(3)中心频率：对于带通或带阻而言，用f0或ω0表示。
(4)通带宽度：用Δf0或Δω0表示。
《有源滤波器》课件 (2)
有源滤波器与被动滤波器的对比
有源滤波器
• 使用放大器 • 增益高、精度高 • 带宽可调 • 需要电源 • 可自激震荡 • 使用符号法分析
被动滤波器
• 使用电阻和电容器 • 增益低、精度低 • 带宽固定 • 不需要电源 • 不会自激震荡 • 使用网络分析法
有源带通滤波器电路图
将一定范围内的中频信号通过，而削减高低频 信号。常用于收音机和通信设备中。
有源带阻滤波器电路图
削减一定范围内的信号，而通过高低频信号。 常用于降噪和信号抑制。
有源滤波器的工作原理
1
正反馈
有源滤波器通过将信号引入放大器并将放大的信号输出到电阻器和电容器等元件 上，实现对信号的滤波。这是利用正反馈实现的。
分类
有源滤波器的分类包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器 和陷波器等。这些滤波器的分类基于它们在频率域中对信号的响应。
常见的有源滤波器电路图
有源低通滤波器电路图
将低频信号通过，而削减高频信号。常用于音 频的控制和处理。
有源高通滤波器电路图
将高频信号通过，而削减低频信号。常用于信 号的分离和滤波。
有源滤波器的实验设计与操作技巧
1 实验设计
有源滤波器实验需要注意的事项是：正确连接电路、选择滤波器类型、选择合适的元器 件、选取适当的放大倍数和调整直流偏置。
2 操作技巧
有源滤波器操作的技巧有：合理调整电路参数、对信号进行采样、选择合适的测试仪器 和分析工具，以及学会分析和解决实验中的问题。
2
Resonance
带你真正认识有源滤波器
带你真正认识有源滤波器一、有源滤波器的工作原理有源电力滤波器，是采用现代电力电子技术和基于高速DSP（数字信号处理器）器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。
它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。
指令电流运算电路实时监测线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字数字信号处理器(DSP)对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等，极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。
那么，谐波是怎么产生的？谐波的产生是由于正弦波电压施加在非线性负载上，电流就变成了非正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生降压，会使电压波形也变成非正弦波。
如今在通讯、半导体、石化、化纤、钢铁中加热炉和汽车制造等行业中广泛使用的负载大部分为非线性负载，如变频调速设备、整流器、不间断电源、开关电源、电弧炉、焊接设备、电脑、电梯、变频空调、节能灯和复印机等等。
由于这些非线性负载所产生的大量谐波电流涌入电网中，导致电压波形发生畸变现象。
这种谐波污染对电网和用户产生了严重的危害。
那么什么是SVG呢？SVG中文名叫做静止无功发生器，英文描述为：Static Var Generator，简称为SVG。
又称高压动态无功补偿发生装置，或静止同步补偿器。
是指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。
SVG是目前无功功率控制领域内的最佳方案。
相对于传统的调相机、电容器电抗器、以晶闸管控制电抗器TCR为主要代表的传统SVC等方式，SVG有着无可比拟的优势。
APF和SVG之间有什么联系和区别呢？区别：SVG是静态无功补偿设备，是用来提高系统功率因数的；而有源滤波器（目前市面所能见到的有源滤波器都是并联的）是谐波补偿设备，是用来消除系统内的谐波的。
有源滤波器工作原理
有源滤波器工作原理有源滤波器是一种电子滤波器，它使用放大器来增强滤波器的性能。
有源滤波器可以分为两种类型：有源低通滤波器和有源高通滤波器。
本文将详细介绍有源滤波器的工作原理和其在电子领域中的应用。
一、有源滤波器的基本原理有源滤波器的基本原理是利用放大器的放大功能来增强滤波器的性能。
放大器可以提供增益，使信号变得更强，并且可以根据需要调整频率响应。
有源滤波器通常由放大器和滤波器组成。
1. 有源低通滤波器有源低通滤波器可以通过滤除高频信号而只保留低频信号。
它的工作原理如下：- 输入信号进入放大器，放大器将信号增强。
- 信号通过一个电容器，电容器将高频信号绕过放大器输出。
- 低频信号则通过放大器输出。
2. 有源高通滤波器有源高通滤波器可以通过滤除低频信号而只保留高频信号。
它的工作原理如下：- 输入信号进入放大器，放大器将信号增强。
- 信号通过一个电容器，电容器将低频信号绕过放大器输出。
- 高频信号则通过放大器输出。
二、有源滤波器的应用有源滤波器在电子领域中有广泛的应用，以下是其中几个常见的应用场景：1. 音频放大器有源滤波器常用于音频放大器中，用于滤除噪音和杂音，提高音频的质量。
例如，在音响系统中，有源低通滤波器可用于滤除高频噪音，而有源高通滤波器可用于滤除低频噪音。
2. 无线通信系统有源滤波器在无线通信系统中起到了重要的作用。
例如，在手机中，有源滤波器可用于滤除无线电频率干扰，使得通话质量更好。
同时，有源滤波器还可以用于调整接收信号的频率响应，以适应不同的通信标准。
3. 传感器信号处理在传感器信号处理中，有源滤波器可用于滤除噪音和干扰，提取出有效的传感器信号。
例如，在温度传感器中，有源滤波器可用于滤除环境噪音，提取出准确的温度信号。
4. 音乐合成器有源滤波器在音乐合成器中广泛使用。
通过调整滤波器的频率响应，可以产生不同的音色效果。
例如，在合成器中，有源滤波器可用于模拟各种乐器的声音。
总结：有源滤波器是一种利用放大器来增强滤波器性能的电子滤波器。
有源式滤波器
灯不亮，LCD面板正常显示，无黑屏，彩屏失真等。如图一所示； 2、柜内的APII200电路板LD1--LD7指示灯，其中LD1会亮红色，其余LD2 --
LD7不亮，观察柜内风扇是否正常运转，机组运行时有无其他异响响声、震
动等
图二
图一
四 产品故障分析及处理
产品故障分析（2）
故障类型
描述 逆变器散热器温度过高，逆变器停止运行。 此告警由来自逆变器桥散热器出风口的温 度监控信号所触发。过温信号消除并经5 分钟延时后，APF自动恢复。如确实存在 过温状况，检查：1、环境温度是否过高； 2、风道是否被堵塞；3、是否发生风扇故 障； 至少一个输出熔丝断，系统关机 外接CT变比设置故障 直流母线电压过高导致系统关闭。故障恢 复后，重新启动逆变器
温度 15摄氏度-25摄氏度 可以得到
2、软件
补偿效果 输出电流
最稳定的运转
灰尘 连接点
谢谢！
涟波电流滤波器，其主要功能为吸收高频涟波电流和小额定量 无功补偿。 其主要由：串并联谐振滤波器，
过电流保护电驿和异常跳脱控制 装置组成
涟波电流滤波器 有过电
流保护电驿，当电能转换运 作异常时，则可能会引发大 量高频涟波电流滤波器，使 得过电流保护电驿跳脱，而 关DIVORSINE，达到保护 功能
缓启动电磁接触器组，以抑制直流电容器组充电时可能引发 之突入电流，当直流电容器电压达到内部控制电路临界值， 即可启动divorsine来做谐波电流补偿。 主要组成：限流电阻
主講：123
• 一 有源滤波原理
• 二
简单部件及原理介绍
• 三 有源滤波点检注意事项
• 四 产品故障分析及处理
• 五 产品维护，保养注意事项
一 有源滤波原理
模拟电子技术4.2有源滤波器
| 1 2
A0 A0
|
当 n时, A(j) A0
2
当 时, A(j) A0
O
n
幅频特性
可见，电路使频率大于n 的信号通过 ，而小于n 的信号被阻
止，称为有源高通滤波器。
实用二阶 HPF
Rf
R1
8
CC
U·i R R
U·o
20lg A·u / dB
A0
1
00
-3 -10
Q=5 Q=2 Q=1
Q = 0.707
20lg A·u / dB
fH f
fL
f
fL fn fH f
Rf
R1
8
R
U·i C
C1 = C
R3 = 2R U·o
R2= R LPF BPF
通带增益：A0 = 1 + Rf / R1 -20
fn
1 2RC
Q = 1/(3 - A0)
-30
-40
1
f / fn
A0 = 3 时，Q ， Au ，电路产生自激振荡
二阶低通、高通，为防止自激，应使 A0 < 3。
4.2.3 有源带通滤波电路(BPF—Band Pass Filter)
构成思路：
00
-10
-20
-30
-40
1
f / fn
2. 实用二阶 LPF
Rf
R1
8
RR
U·i C C
U·o
特征频率：
fn
n
2
1 2RC
Q = 1 / (3 - A0) Q — 等效品质因数
A·u
U·o U·i
1-
(
A0 )2
有源滤波器的概念原理及设计
有源滤波器的概念原理及设计
有源滤波器是一种使用放大器和其他有源元件（如运算放大器）的电路，用于在电子信号处理中滤除不需要的频率成分。
它们可以根据需求来
选择和处理特定的频率段，得到所需的输出信号。
有源滤波器主要用于音频、通信、控制系统、传感器信号处理等领域。
1.确定滤波器的类型：根据需求确定是需要低通、高通、带通或带阻
滤波器。
2.选择放大器：根据所需的频率响应和信号增益，选择合适的放大器。
通常使用运算放大器，因为它们具有高增益和低噪声。
3.选择有源元件：根据滤波器类型和频率响应，选择适当的有源元件，如电容和电阻。
4.设计频率响应：根据所需的频率响应，确定合适的增益和切除频率
来滤除不需要的频率成分。
5.确定电路参数：计算所需的电路参数，如电容和电阻值，以满足设
计要求。
6.进行仿真和实验：使用电子设计自动化（EDA）软件进行电路仿真，并根据结果进行调整和改进。
然后，制作实际电路进行验证。
7.进行性能测试：测试有源滤波器的性能，包括增益、相移和频率响
应等。
8.进行优化和调整：根据测试结果，对电路进行优化和调整，以满足
设计要求。
总结：
有源滤波器是一种常用的电子信号处理电路，通过使用放大器和其他
有源元件来滤除不需要的频率成分。
它们的设计需要选择合适的放大器和
有源元件，并确定所需的频率响应和增益。
设计过程包括确定滤波器类型、选择元件、设计频率响应、确定电路参数、进行仿真和实验、进行性能测
试以及进一步优化和调整。
有源滤波器的设计还需要考虑电源稳定性、抗
干扰能力和系统的稳定性等因素。
有源滤波器工作原理
有源滤波器工作原理一、引言有源滤波器是一种电子滤波器，它利用有源元件（如运算放大器）来增强滤波器的性能。
本文将详细介绍有源滤波器的工作原理，包括有源滤波器的基本原理、常见的有源滤波器类型以及其工作原理的详细解释。
二、有源滤波器的基本原理有源滤波器是由有源元件（如运算放大器）和被动元件（如电容、电感和电阻）组成的电路。
有源元件在电路中起放大和增强信号的作用，从而改善滤波器的性能。
被动元件则用于构建滤波器的频率特性。
三、常见的有源滤波器类型1. 低通滤波器（Low Pass Filter）：允许低频信号通过，阻断高频信号。
2. 高通滤波器（High Pass Filter）：允许高频信号通过，阻断低频信号。
3. 带通滤波器（Band Pass Filter）：只允许特定频率范围内的信号通过，阻断其他频率的信号。
4. 带阻滤波器（Band Stop Filter）：阻断特定频率范围内的信号，允许其他频率的信号通过。
四、有源滤波器的工作原理详解1. 低通滤波器工作原理低通滤波器允许低频信号通过，阻断高频信号。
它的工作原理是利用运算放大器的放大特性和电容的频率特性。
当输入信号的频率较低时，电容的阻抗较高，导致输入信号几乎全部通过运算放大器。
而当输入信号的频率较高时，电容的阻抗较低，导致输入信号部分被电容吸收，从而实现了对高频信号的阻断。
2. 高通滤波器工作原理高通滤波器允许高频信号通过，阻断低频信号。
它的工作原理与低通滤波器相反。
当输入信号的频率较低时，电容的阻抗较低，导致输入信号部分被电容吸收，从而实现了对低频信号的阻断。
而当输入信号的频率较高时，电容的阻抗较高，导致输入信号几乎全部通过运算放大器。
3. 带通滤波器工作原理带通滤波器只允许特定频率范围内的信号通过，阻断其他频率的信号。
它的工作原理是将低通滤波器和高通滤波器结合起来。
通过选择合适的电容和电感参数，可以实现对特定频率范围内的信号的放大和传输，而阻断其他频率的信号。
有源滤波器
区别：无源滤波电路的滤波参数随负载变化；有源滤波电路的滤波参数不随负 载变化，可放大，不能输出高电压大电流。
2. 分类—— 按幅频 Au 通 阻
阻
ω
低通（LPF ）用于工作信号为低频（或直流），并且需要 削弱高次谐波或频率较高的干扰和噪声等场合——整流后 滤波。 高通（HPF）用于信号处于高频，并且需要削弱低频的场 合——阻容放大器的耦合。
阻 碍 阴
vI
C2
2
通带 测评 通带
R2
通带 阻 碍 测评 O 测评 1 2 阴 阻 碍
阻带
阻 碍 阴
2 1
通带 阻 碍 测评 O 2 阴 阻 碍 A A0 阴 通带 阻带 O
2
通带 阻带 阻 碍 测评 阴
1
五、带阻滤波电路
低通和高通并联
必须满足
2 1
R1 – + C1 R R – + – + R
A1 A0 通带 O 测评 阻带
vO
1
A2 A0 通带 阻带 阻 碍 O 阴 阻 碍 A A0 阴 通带
通
ω
阻
ω
带通（BPF）用于突出有用频段的信号，削弱其它频 段的信号或干扰和噪声——载波通信。
通
带阻（BEF）用于抑制干扰。
ω
全通（APF）
3、滤波器描述方法
电路传递函数定义 拉氏变换
vI (t )
滤波电路
A( s)
s j 时，有
U o ( s) U i ( s)
vO ( t )
A( j ) A( j ) e j ( ) A( j ) ( )
有源滤波器
Auf
uo (s) 1 u (s)
Rf R1
1
u (s)
sC R 1
1
1 sRC
ui
(s)
sC
对于同相放大器，其电 压放大倍数为
u1
ui
R1
u
uo
RC
H ( j ) Auf Auf 1 jRC 1 j f
uc UH
C
－ +
+
R1
0
uo
UL
t
uo
R2
UOM
输出波形：
t
0
- UOM
T
方波发生器各部分的作用： – uc + R
C
－
+
+
uo
R1
R2
RC电路：起反馈和延迟作用，获得一定的频率。
下行迟滞比较器：起开关作用，实现高低电平的 转换。
三、周期与频率的计算 uc
UH
UH
U L
R1
R1 R2
uo1
R1
uM
u
uo
C1
C2
R1
R2
7.5.3 波形发生器
分类
正弦信号发生器 方波发生器 三角波发生器 锯齿波发生器
§1．正弦信号发生器
产生自激振荡的原理
X i +
X d
– X f
基本放大
电路Ao
X o
改成正反馈
反馈电路
F
X d X i X f
只有正反馈电路才能产生自激振荡。
放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这些扰动可分 解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。 选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量
第九章有源滤波器-87页精品文档
Av(ff0) QA vp
Q 1 3 - Avp
Q 1 3Avp
Av(f f0)QAvp
以上两式表明，当
时，Q >1，在
f f0 处的电压增益将大于 Avp ，幅频特性在
f f0 处将抬高，具体见图。
(2)二阶无限增益多路反馈型低通滤波器 二阶无限增益多路反馈型LPF如图9.11所示
放大电路 正反馈网络 选频网络 稳幅电路
(a) 负反馈放大电路
(b) 正反馈振荡电路
图9.01 振荡器的方框图
Af
A 1 AF
振荡条件
AF 1
幅度平衡条件 A F 1
相位平衡条件 AF = A+ F= 2n
动画9-1
起振
| A F | 1 称为起振条件 增幅振荡
滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成 分，例如，有一个较低频率的信号，其中包含 一些较高频率成分的干扰。滤波过程如图所示。
图9.02 滤波过程
Lamor 频率 2322.5Hz
工频谐波频率 2350.5Hz
9.1.3 滤波器的通式 理想滤波器
实际一阶滤波器
理想滤波器的传递函数：
n的阶次即滤波器的阶次，阶次越高，越 逼近理想(见P.420,424)。分子分母都可以分解 为若干个二次多项式（和一个一次多项式， n 为奇数）之积的形式。所以，只要会设计一阶、 二阶滤波器，串联起来就是多阶滤波器。
正反馈系数F也由C1 、C2决定。如果调整振荡频 率，需同时调整C1和C2
这时，只要调整C3 就可调整振荡频率
调节振荡频率更方便
某振荡器电路如下图所示，说明各元 器件的作用，当C4=5pf时列式计算振荡频 率等于多少。
ZL高频扼流圈
课件：有源滤波器
7. 4 有源滤波器滤波器的基础知识低通滤波器其它滤波电路20lg |A u |f(a)低通滤波电路f 0通阻阻通f 0通通通阻f 1f 1f 2f 2f20lg |A u |0f20lg |A u |f20lg |A u |(d) 带阻滤波电路(c) 带通滤波电路(b) 高通滤波电路阻阻1. 滤波电路的种类一、滤波电路的基础知识2. 滤波器的幅频特性u Aup A ||707.0up Aff p通带过渡带阻带低通滤波器的实际幅频特性oup A为通带放大倍数f p 为通带截止频率令f o =12πRC通带截止频率。
A u =·U i·U o ·11 +j f f o =1+ j ωRC1=U o·=R +j ωC 1j ωC1U i ·|A u |=·1+（f /f o ）213. 无源滤波电路和有源滤波电路RCU i·U o·无源低通滤波器20lg |A u |/dB0f-20-40对数幅频特性f 03dB-20dB/十倍频20lg |A u | = -20lg 1+（f /f o）2f ＜＜f o20lg |A u | ≈0f ＞＞f o 20lg |A u | ≈ 20lgff oAR LR +-CU o·U i·u p有源滤波电路➢必须在合适的直流电源供电情况下才能起滤波作用➢可以进行放大➢组成电路时应选用带宽合适的集成运放➢不适于高电压大电流的负载，只适用于信号处理4. 有源滤波电路的传递函数)()()(s U s U A i o s u =)()(s U s U p o =sRC R sCA s u +=+=1111)(AR LR +-CU o·U i·u p有源滤波电路1. 同相输入低通滤波sRC R R A s u +⎪⎭⎫ ⎝⎛+=11112)(AR 1R 2R+-CU o·U i·u p二、低通滤波器RCf π210=12111f f j R R Au +⎪⎭⎫ ⎝⎛+= ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=121R R Aup 通带放大倍数AR 1R FR+-U o·U i·CRCU M ·=A up1 -f f o +j f f o ( )2 Q1•U i·A u =·U o ·1 + ( 3 -A up )jωRC +(jωRC )2A up=1 +R FR 1A up =f o =12πRC Q =3 -A up1简单二阶电路虚线——理想特性实线1 ——一阶滤波电路特性实线2 ——二阶滤波电路特性(Q = 1)f f 020lg /dBA u•A up -20dB/十倍频12-40dB/十倍频-20-400.11102. 反相输入低通滤波CsR R R A s u 212)(11+⋅-=CR f 2021π=1f fjA Aup u += AR 1R 2R 3+-CU o·U i·1. 高通滤波器( HPF )f o =12πRCA u =·U i·U o ·11 +j f f o =U o·=R + j ωC 1U i ·R=11+j ωRC1|A u |=·11+（f o /f ）2三、其它滤波电路CRU i·U o·无源高通滤波器f 03dB20dB /十倍频0f-20-4020lg |A u |/dB·对数幅频特性20lg |A u | = -20lg 1+（f o/f ）2U i ·U o·LPFHPF0ff 2LPF20lg |A u |·通阻f 1f 2阻fHPF f 120lg |A u |·0f20lg |A u |·f 2＞f 1U i·U o·LPF HPF0f低通20lg |A u |·f 2f 1f 高通20lg |A u |·0f通通f 2f 1阻·20lg |A u |·f 2< f 1RCj RC j Au ωω+--=11 CR f 2021π=A+-()S U o RRRP N C ()S U i O0O90O1801.0110f f ϕ图7.4.25 全通滤波电路的相频特性A+-RRR ()S U i CN P()S U o O0O90O1801.0110f f ϕ图7.4.25 全通滤波电路的相频特性四、开关电容滤波()21u u C u C Q -=∆=∆()21u u T C T Q i cc -=∆=为开关的周期c T 1. 基本开关电容单元C-++-1u 2u φφ图7.2.26 基本开关电容单元电路2. 开关电容滤波电路-++-2C i UO UR原型电路-++-φφi UO U1C 2C 1S 2S 开关电容低通滤波器cT C C RC 122==τcp f C C f 2121==πτ。