7 集成运放组成的有源滤波电路
实验6有源滤波器设计(集成运放的综合应用)
+
1
6
+
U0
-
RW 10K
4 –12V
-
R 5.1KΩ 四、实验内容
F
实验六 有源滤波器的设计 +12V
R15.1KΩ
– +
C RW 10K
+
UI
R 20KΩ 20KΩ 0.01μF C 0.01μF
∞ +
调零
+
U0
-
–12V
四、实验内容
（2）低通特性的测试： ① 粗测
加入信号 接通电源 改变频率 观察输出 判断低通
2. 二阶高通滤波器幅频特性测试 3. 带通滤波器和带阻滤波器频率特性 测试 (选做）
四、实验内容 1. 二阶有源低通滤波器幅频特性测试
（1）按图连接实验电路
RF 5.1KΩ R15.1KΩ R 20KΩ 20KΩ 2– 3 C +12V
实验六 有源滤波器的设计
7
∞ +
5
+
UI 0.01μF C 0.01μF
三、实验原理
4.带阻滤波器 （BEF）
带阻滤波电路的幅频特性曲线
实验六 有源滤波器的设计
主要性能参数：
通带增益:
A up
通带宽度:
Rf 1 R1
中心频率:
1 fO 2πRC
1 2(2 A up )
B＝2（2－Aup）f0
选择性: Q
四、实验内容
实验六 有源滤波器的设计
1. 二阶有源低通滤波器幅频特性测试
(a）低通
实验六 有源滤波器的设计
（b）高通
(c) 带通
（d）带阻
三、实验原理
北京交通大学模拟电子技术习题及解答第九章理想运算放大电路及应用
第九章理想运算放大电路及应用9-1．填空（1）理想集成运放的A od= ，r id= ，r od= ，K CMR= 。
（2）运算放大器组成运算电路必须引入反馈，在电压比较器中则应。
（3）欲实现电压放大倍数Au=-100应该选用电路。
（4）欲实现电压放大倍数Au=+100应该选用电路。
（5）比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地。
答案：（1）∞，∞，0，∞。
（2）负反馈，开环或加入正反馈。
（3）反相比例放大电路。
（4）同相比例放大电路。
（5）反相。
9-2．判断下列说法是否正确。
（1）运算电路中集成运放一般工作在线性区。
（）（2）反相比例运算电路输入电阻很大，输出电阻很小。
（）（3）虚短是指集成运放两个输入端短路。
（）（4）同相比例运算电路中集成运放的共模输入电压为零。
（）（5）单限比较器的抗干扰能力比迟滞比较器强。
（）（6）无源滤波电路带负载后滤波特性将发生变化。
（）（7）因为由集成运放组成的有源滤波电路往往引入深度电压负反馈，所以输出电阻趋于零。
（）(8)由于有源滤波电路带负载后滤波特性基本不变，即带负载能力强，所以可将其用作直流电源的滤波电路。
（）（9）无源滤波器不能用于信号处理。
（）（10）按照将积分运算电路置于集成运放的负反馈通路中就可实现微分运算的思路，将低通滤波电路置于集成运放的负反馈通路中就可实现高通滤波。
（）答案：（1）对；在运算电路中，为使集成运放工作在线性区，一定要引入负反馈，只有在引入深度负反馈的条件下，输出电压与输入电压运算关系才几乎仅仅决定于反馈网络和输入网络。
（2）错；反相运算电路输入电阻与反相输入端所接电阻大小有关。
（3）错；“虚短”的含义不是说两个端短路，而是指两个端电位近似相等。
（4）错；同相比例运算电路输入单端输入模式。
（5）错；迟滞比较器的抗干扰能力强于单限比较器。
（6）对；本题考查是否理解“有源”和“无源”滤波电路的特点。
有源滤波电路有其局限性，主要表现在：一是频率响应受组成它的晶体管、集成运放频率参数的限制。
(完整版)有源滤波器的设计
有源滤波器姓名：xxx 班级：XXX 学号: xxx目录一、基本介绍二、工作原理三、有源滤波器的功能作用四、有源滤波器分类五、有源低通滤波器的设计六、总结一、基本介绍滤波器是一种能使有用信号通过而大幅抑制无用信号的电子装置。
在电子电路中常用来进行信号处理、数据传输和抑制噪声等。
在运算放大器广泛应用以前滤波电路主要采用无源电子元件一电阻、电容、电感连接而成，由于电感体积大而且笨重导致整个滤波器功能模块体积大而且笨重。
本文介绍由集成运算放大器、电阻和电容设计有源滤波器，着重讲解低通、高通、带通滤波电路。
二、工作原理有源滤波器工作原理是：用电流互感器采集直流线路上的电流，经A/D 采样，将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理，得到谐波参考信号，作为PWM的调制信号，与三角波相比，从而得到开关信号，用此开关信号去控制IGBT单相桥，根据PWM技术的原理，将上下桥臂的开关信号反接，就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流，将线上的谐波电流抵消掉。
这是前馈控制部分。
再将有源滤波器接入点后的线上电流的谐波分量反馈回来，作为调节器的输入，调整前馈控制的误差。
三、有源滤波器的具体功能及作用1、滤除电流谐波可以高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波，从而使得配电网清洁高效，满足国标对配电网谐波的要求。
该产品真正做到自适应跟踪补偿，可以自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿，80us响应负荷变化，20ms实现完全跟踪补偿。
2、改善系统不平衡状况可完全消除因谐波引起的系统不平衡，在设备容量许可的情况下，可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率。
在确保滤除谐波功能的基础上有效改善系统不平衡状况。
3、抑制电网谐振不会与电网发生谐振，而且在其容量许可范围内还可以有效抑制电网自身的谐振。
这是无源滤波装置无法做到的。
4、多种保护功能具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能，以确保装置和电力系统安全运行，并可在负荷较轻时自动退出运行，充分考虑运行的经济性。
高频复习试题2
1、通常超外差收音机的中频为（A ）（A）465KHZ （B）75KHZ （C）1605KHZ （D）10.7MHZ2、接收机接收频率为fc，fL＞fc，fI为中频频率，则镜象干扰频率为（ C ）（A）fc＞fI （B）fL+fc （C）fc+2fI （D）fc+fI3、设混频器的fL >fC ，即fL =fC+fI ，若有干扰信号fn=fL+fI ，则可能产生的干扰称为（ D ）。
（A）交调干扰（B）互调干扰（C）中频干扰（D）镜像干扰4、乘法器的作用很多，下列中不属于其作用的是（ D ）A、调幅B、检波C、变频D、调频5、混频时取出中频信号的滤波器应采用（A ）（A）带通滤波器（B）低通滤波器（C）高通滤波器（D）带阻滤波器6、频谱线性搬移电路的关键部件是（ B ）（A）相加器（B）乘法器（C）倍频器（D）减法器7、在低电平调幅、小信号检波和混频中，非线性器件的较好特性是（ C ）A、i=b0+b1u+b2u2+b3u3B、i=b0+b1u+b3u3C、i=b2u2D、i=b3u38、我国调频收音机的中频为（ D ）（A）465KHZ （B）455KHZ （C）75KHZ （D）10.7MHZ9、在混频器的干扰中，组合副波道干扰是由于----------- 造成的。
（ A ）（A）有用信号与本振信号的组合（B）有用信号与干扰信号同时作用（C）两个或多个干扰信号同时作用（D）外来干扰信号与本振信号的组合10、为获得良好的调幅特性，集电极调幅电路应工作于（ C ）状态。
A．临界B．欠压C．过压D．弱过压11、丙类谐振功放其谐振回路调谐于（A ）分量A．基波B．二次谐波C．其它高次谐波D．直流分量12、利用非线性器件相乘作用来实现频率变换其有用项为（B ）。
A、一次方项B、二次方项C、高次方项D、全部项13、影响丙类谐振功率放大器性能的主要参数不包括（ D ）A、VCCB、VBBC、VbmD、Ri14、要求本振信号功率大，相互影响小，放大倍数大，宜采用（ A ）混频电路。
基于集成运算放大器的有源RC滤波器分析与设计
3）椭圆滤波器在通带和阻带 等波纹。相比其他类型的滤 波器，在阶数相同条件下通 带和阻带的波动最小。
4）贝塞尔滤波器在通频带范 围内，有近似的线性时延特 性和较平坦的幅度特性，保 证了信号处理的准确性及信 号的无畸变传输，常用作音 频系统ADC输入之前的抗混 叠滤波器以及DAC输出端的 平滑滤波器。
模拟电子技术基础
第四章 集成运放的应用——有
源RC滤波器
西北工业大学·电子信息学院
§6.1 滤波器基本原理 §6.2 有源滤波器 §6.3 开关电容滤波器 §6.4 有源滤波电路总结
西北工业大学·电子信息学院
§6.1 滤波器基本原理
一、滤波器的概念 二、滤波器的分类 三、滤波器的实现 四、无源滤波电路和有源滤波电路
西北工业大学·电子信息学院
一、滤波器的概念
滤波器：有用频率信号通过、无用频率信号被抑制或衰减
滤波电路传递函数定义
uI (t)
滤波电路
uO (t)
A(s)
U&o (s) U&i (s)
s j 时，有 A(j ) A(j ) ej ( ) A(j ) ( )
其中 A(j ) —— 模，幅频响应 ( ) —— 相位角，相频响应
R2 R1
) 1
1 sRC
Au ( s
)
(1
R2 R1
) sRC 1 sRC
西北工业大学·电子信息学院
2. 带通滤波器（BPF）=特定条件下的低通与高通的串联
fH＞fL
3. 带阻滤波器（BEF）=特定条件下的低通与高通的并联求和
O
O
fH＜fL O
西北工业大学·电子信息学院来自4. 二阶压控电压源型(Shallen-key)滤波器的电路实现及工程设计
硬件工程师 常见笔试题
硬件笔试题模拟电路1、基尔霍夫定理的内容是什么？基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律电流定律：在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零。
电压定律：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。
2、描述反馈电路的概念，列举他们的应用。
反馈，就是在电子系统中，把输出回路中的电量输入到输入回路中去。
反馈的类型有：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。
负反馈的优点：降低放大器的增益灵敏度，改变输入电阻和输出电阻，改善放大器的线性和非线性失真，有效地扩展放大器的通频带，自动调节作用。
电压负反馈的特点：电路的输出电压趋向于维持恒定。
电流负反馈的特点：电路的输出电流趋向于维持恒定。
3、有源滤波器和无源滤波器的区别无源滤波器：这种电路主要有无源组件R、L和C组成有源滤波器：集成运放和R、C组成，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。
集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。
但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。
1、半导体材料制作电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点?答：频率特性好、体积小、功耗小，便于电路的集成化产品的袖珍化，此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出；但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。
2、什么是本征半导体和杂质半导体？答：纯净的半导体就是本征半导体，在元素周期表中它们一般都是中价元素。
在本征半导体中按极小的比例掺入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。
3、空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗?答：不是，但是在它的运动中可以将其等效为载流子。
空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。
4、制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂？答：按百万分之一数量级的比例掺入。
5、什么是N型半导体?什么是P型半导体?当两种半导体制作在一起时会产生什么现象?答：多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。
硬件工程师面试题集(含答案,很全).
硬件工程师面试题集（DSP，嵌入式系统，电子线路，通讯，微电子，半导体）1、下面是一些基本的数字电路知识问题，请简要回答之。
(1) 什么是Setup和Hold 时间？答：Setup/Hold Time 用于测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。
建立时间(Setup Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据能够保持稳定不变的时间。
输入数据信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T 时间到达芯片，这个T就是建立时间通常所说的SetupTime。
如不满足Setup Time，这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿到来时，数据才能被打入触发器。
保持时间(Hold Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据保持稳定不变的时间。
如果Hold Time 不够，数据同样不能被打入触发器。
(2) 什么是竞争与冒险现象？怎样判断？如何消除？答：在组合逻辑电路中，由于门电路的输入信号经过的通路不尽相同，所产生的延时也就会不同，从而导致到达该门的时间不一致，我们把这种现象叫做竞争。
由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲或毛刺的现象叫冒险。
如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。
解决方法：一是添加布尔式的消去项，二是在芯片外部加电容。
(3) 请画出用D 触发器实现2 倍分频的逻辑电路答：把D 触发器的输出端加非门接到D 端即可，如下图所示：(4) 什么是"线与"逻辑，要实现它，在硬件特性上有什么具体要求？答：线与逻辑是两个或多个输出信号相连可以实现与的功能。
在硬件上，要用OC 门来实现(漏极或者集电极开路)，为了防止因灌电流过大而烧坏OC 门,应在OC 门输出端接一上拉电阻(线或则是下拉电阻)。
(5) 什么是同步逻辑和异步逻辑？同步电路与异步电路有何区别？答：同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。
异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系.电路设计可分类为同步电路设计和异步电路设计。
经典的有源滤波电路(值得收藏)
二阶压控型低通滤波器
二阶压控型低通有源滤波器中的一个电容器C1原来是接 地的，现在改接到输出端。显然C1的改接不影响通带增益。
二阶压控型LPF
二阶压控型LPF的幅频特性
2.二阶压控型LPF的传递函数
V o ( s ) A v pV ( ) ( s ) V() (s) V N (s) 1 1 sCR
3.频率响应
由传递函数可以写出频率响应的表达式
Av 1 ( Avp f f0 ) j(3 - A v p )
2
f f0
当
f f0
时，上式可以化简为
Av ( f f
0)
Avp j(3 - A v p )
f0
定义有源滤波器的品质因数Q值为 f 电压放大倍数的模与通带增益之比
有 源 滤 波 电路
滤波器的用途 滤波器是一种能使有用信号通过，滤除信号中无 用频率，即抑制无用信号的电子装置。 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。
有源滤波电路的分类
有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的 放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、 C等无源元件而构成的。 低通滤波器（LPF） 高通滤波器（HPF） 带通滤波器（BPF） 带阻滤波器（BEF）
) s C 1C 2 R 2 R f
2
频率响应为
以上各式中
f0 1 2π C 1C 2 R 2 R f
Av 1 (
f f0
) j
2
1 f Q f0
Avp
Rf R1
Q ( R1 ∥ R 2 ∥ R f )
C1 R2 Rf C 2
有源高通滤波器
(1)通带增益
模电第六章 基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
相频响应
arctg
1 0 /
0 / Q
2
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
三、二阶Sallen-Key带通滤波器
高通
反馈
设 Y 1 1/ R 1
Y2 1 R2 Y3 sC3 Y4 sC4 Y5 1 R5
得到二阶有源带通滤波电路
5、设计有源滤波器比设计LC滤波器更具灵活性，也可得到电 压增益。
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
4.滤波器的用途 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。
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
稳态响应
H ( j ) H (0 ) 1 jQ 0 0
幅频响应
H ( j ) H (0 ) 1 Q2 0 0
2
相频响应
arctgQ
低通
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
A1 A0 通带 O 测评 通带 阻带 阻带
有源带通滤波电路可理解为
由低通和高通串联得到
1
1 低通特征角频率 1 R1C 1 1 高通特征角频率 2 R2 C 2
必须满足
A2 A0
阻 碍 阴
通带 阻 碍 测评 O 2 阴 阻 碍 A A0 阴 通带 阻带 O 阻 碍
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF）
第六章
基于集成运算放大器的有源 滤波器分析与设计
集成运算放大器的组成及各组分功能叙述
集成运算放大器的组成及各组分功能叙述集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种高增益、差分输入、单端输出的电子放大器。
它由多个晶体管、电阻、电容等元件组成，通过集成电路技术将这些元件集成在一块芯片上。
集成运算放大器广泛应用于模拟电路中，具有放大、滤波、积分、微分等功能。
集成运算放大器的组成主要包括差分输入级、差动放大级、输出级和电源级等组分。
差分输入级是集成运算放大器的第一级，它由两个晶体管组成。
其中一个晶体管的基极接收输入信号，另一个晶体管的基极接收反向输入信号。
差分输入级的主要功能是将输入信号转换为差分信号，以便后续的差动放大。
差动放大级是集成运算放大器的核心部分，它由多个晶体管组成。
差动放大级的输入端接收差分信号，经过放大后输出到输出级。
差动放大级的主要功能是放大差分信号，同时具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
输出级是集成运算放大器的最后一级，它由一个晶体管和一个负反馈电阻组成。
输出级的输入端接收差动放大级的输出信号，经过放大后输出到外部负载。
输出级的主要功能是将差动放大级的输出信号放大到足够的幅度，以驱动外部负载。
电源级是集成运算放大器的电源部分，它由多个晶体管和电阻组成。
电源级的主要功能是为差动放大级和输出级提供稳定的工作电压，以保证集成运算放大器的正常工作。
除了以上主要组分外，集成运算放大器还包括偏置电流源、偏置电压源、补偿电容等辅助组分。
偏置电流源用于提供差动放大级的偏置电流，以保证差动放大级的工作点稳定。
偏置电压源用于提供差动放大级的偏置电压，以保证差动放大级的工作在线性区。
补偿电容用于提供频率补偿，以保证集成运算放大器在高频时具有稳定的增益。
集成运算放大器的各组分功能可以总结如下：1. 差分输入级：将输入信号转换为差分信号。
2. 差动放大级：放大差分信号，并具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
3. 输出级：将差动放大级的输出信号放大到足够的幅度，以驱动外部负载。
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，它使用有源元件（如放大器）来增强和调节滤波器的性能。
有源滤波器可以用于信号处理、音频放大和频率选择等应用中。
本文将详细介绍有源滤波器的工作原理。
1. 滤波器的基本原理滤波器是一种电路，用于选择特定频率范围内的信号，而抑制其他频率范围的信号。
滤波器通常由电容器、电感器和电阻器等被动元件构成。
被动滤波器的性能受限于元件的品质因素，如电容器的损耗和电感器的串扰等。
有源滤波器通过引入放大器来解决这些问题，提高滤波器的性能。
2. 有源滤波器的基本结构有源滤波器通常由放大器和被动滤波器组成。
放大器可以是运算放大器、差分放大器或者其他类型的放大器。
被动滤波器可以是低通、高通、带通或者带阻滤波器。
放大器的作用是增强输入信号的幅度，并提供所需的增益和频率响应。
3. 低通滤波器工作原理低通滤波器用于通过低于截止频率的信号，并抑制高于截止频率的信号。
有源低通滤波器的基本工作原理如下：- 输入信号经过电容耦合，进入放大器的非反相输入端。
- 放大器的输出信号通过电容耦合，反馈到放大器的反相输入端。
- 通过调整反馈电阻和电容的数值，可以改变滤波器的截止频率和增益。
- 输出信号从放大器的输出端获取。
4. 高通滤波器工作原理高通滤波器用于通过高于截止频率的信号，并抑制低于截止频率的信号。
有源高通滤波器的基本工作原理如下：- 输入信号经过电容耦合，进入放大器的非反相输入端。
- 放大器的输出信号通过电容耦合，反馈到放大器的反相输入端。
- 通过调整反馈电阻和电容的数值，可以改变滤波器的截止频率和增益。
- 输出信号从放大器的输出端获取。
5. 带通滤波器工作原理带通滤波器用于通过位于两个截止频率之间的信号，并抑制低于和高于这两个频率的信号。
有源带通滤波器的基本工作原理如下：- 输入信号经过电容耦合，进入放大器的非反相输入端。
- 放大器的输出信号经过带通滤波器，该滤波器由电容和电感构成。
- 过滤后的信号通过电容耦合，反馈到放大器的反相输入端。
《模拟电子技术基础》复习题
模拟电子技术基础复习题图1 图2一、填空题1、现有基本放大电路：①共射放大电路②共基放大电路③共集放大电路④共源放大电路一般情况下，上述电路中输入电阻最大的电路是，输入电阻最小的电路是，输出电阻最小的电路是，频带最宽的电路是；既能放大电流，又能放大电压的电路是；只能放大电流，不能放大电压的电路是；只能放大电压，不能放大电流的电路是。
2、如图1所示电路中，已知晶体管静态时B-E间电压为U BEQ，电流放大系数为β，B-E间动态电阻为r be。
填空：（1）静态时，I BQ的表达式为，I CQ的表达式为，U CEQ的表达式为（2）电压放大倍数的表达式为，输入电阻的表达式为，输出电阻的表达式为（3）若减小R B，则I CQ将，r bc将，A 将，R i将，R o将。
uA.增大B.不变C.减小当输入电压不变时，R B减小到一定程度，输出将产生失真。
A.饱和B.截止3、如图1所示电路中，（1）若测得输入电压有效值为10mV，输出电压有效值为1.5V，则其电压放大倍数A =；若已知此时信号源电压有效值为20mV，信号源内阻为1kΩ，则u放大电路的输入电阻R i=。
（2）若已知电路空载时输出电压有效值为1V，带5 kΩ负载时变为0.75V，则放大电路的输出电阻Ro 。
（3）若输入信号增大引起电路产生饱和失真，则可采用将增大或将减小的方法消除失真；若输入信号增大使电路既产生饱和失真又产生截止失真，则只有通过的方法才能消除失真。
4、文氏桥正弦波振荡电路的“桥”是以、、和各为一臂而组成的。
5、正弦波振荡电路按选频网络所用元件可分为、和三种电路，其中振荡电路的振荡频率最为稳定。
6、为了得到音频信号发生器，应采用正弦波振蒎电路。
7、稳压电源一般由、和三部分电路组成。
8、在负载电流比较小且其变化也比较小的时候，应采用滤波电路，而负载电流较大时应采用滤波电路。
9、为了使输出电压有比较大的调节范围，应采用稳压电路。
二、判断题（下列各题是否正确，对者打“√”错者打“×”）1、半导体中的空穴带正电。
有源滤波器和无源滤波器的原理及区别
有源滤波器和无源滤波器的原理及区别?2010-01-09 11:28无源滤波器：这种电路主要有无源元件R、L和C组成。
有源滤波器：集成运放和R、C组成，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。
集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。
但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。
无源滤波装置该装置由电容器、电抗器，有时还包括电阻器等无源元件组成，以对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路，以达到抑制高次谐波的作用；由于SVC的调节范围要由感性区扩大到容性区，所以滤波器与动态控制的电抗器一起并联，这样既满足无功补偿、改善功率因数，又能消除高次谐波的影响。
国际上广泛使用的滤波器种类有：各阶次单调谐滤波器、双调谐滤波器、二阶宽颇带与三阶宽频带高通滤波器等。
1)单调谐滤波器：一阶单调谐滤波器的优点是滤波效果好，结构简单；缺点是电能损耗比较大，但随着品质因数的提高而减少，同时又随谐波次数的减少而增加，而电炉正好是低次谐波，主要是2～7次，因此，基波损耗较大。
二阶单调谐滤波器当品质因数在50以下时，基波损耗可减少20～50％，属节能型，滤波效果等效。
三阶单调谐滤波器是损耗最小的滤波器，但组成复杂些，投资也高些，用于电弧炉系统中，2次滤波器选用三阶滤波器为好，其它次选用二阶单调谐滤波器。
2)高通(宽频带)滤波器，一般用于某次及以上次的谐波抑制。
当在电弧炉等非线性负荷系统中采用时，对5次以上起滤波作用时，通过参数调整，可形成该滤波器回路对5次及以上次谐波的低阻抗通路。
有源滤波器虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点，在现阶段广泛用于配电网中，但由于滤波器特性受系统参数影响大，只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用，甚至谐振现象等因素，随着电力电子技术的发展，人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器(Active PowerFliter，缩写为APF)。
有源滤波器的工作原理
有源滤波器的工作原理
有源滤波器是一种电子线路，它由一个放大器和一个或多个电容、电感和电阻组成。
其工作原理是利用放大器的放大能力和反馈回路来选择出特定频率范围内的信号。
在有源滤波器中，放大器起到了放大输入信号的作用，同时也加入了反馈电路。
反馈电路将放大器的输出信号再次馈回到输入端，与输入信号混合并产生相应的衰减或增益效果，从而实现了对特定频率范围内信号的选择。
具体而言，有源滤波器中的电容、电感和电阻组成了一个RC 或RLC网络，根据网络参数的不同，可以实现不同类型的滤波器。
在滤波器中，电容或电感的值决定了滤波器对不同频率的信号的响应。
当输入信号经过有源滤波器时，滤波器根据RC或RLC网络的特性对不同频率的信号进行处理。
放大器将输入信号放大，并通过反馈回路对放大后的信号进行调节。
同时，根据电容或电感的特性，在不同频率下，滤波器会选择性地通过或衰减特定频率的信号。
因此，有源滤波器的工作原理可以总结为通过利用放大器的放大能力和反馈回路，根据RC或RLC网络的特性对不同频率的信号进行选择和调节，从而实现对特定频率范围内信号的滤波作用。
模电判断题
模拟电子技术版）期末练习判断题一、判断题(每题1分)1.在桥式整流电路中，如用交流电压表测出变压器二次侧的交流电压为20V，则在纯电阻负载两端用直流电压表测出的电压值约为18V。
（）2. P型半导体带正电，N型半导体带负电。
3.在P型半导体中掺入高浓度的五价元素，可以改型为N型半导体。
4.硅二极管正向导通时，其两端的电压很小的变化，会引起电流较大的变化。
5. PN结正偏时，势垒电容效应明显；PN结反偏时，扩散电容效应明显。
6. PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（）7.二极管在反向电压超过最高反向工作电压U RM时会损坏。
8.半导体中空穴带正电，电子带负电。
9.二极管在工作电流大于最大整流电流I F时会损坏。
（）10.在变压器二次侧电压和负载电阻相同的情况下，因为桥式整流电路的输出电流是半波整流电路的输出电流的2倍，因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（）11.在变压器二次侧电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路的输出电流的2倍。
（）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（）12.若电源变压器二次侧电压的有效值为U2，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时2U。
（）的输出电压均为213.光电二极管是受光器件，能将光信号转换电信号。
（）14.发光二极管使用时必须反向偏置，光电二极管则应该正向偏置。
（）15.变容二极管的特点是结电容随反偏电压的大小变化。
（）16.在变压器二次侧电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路的输出电流的2倍。
（）17.二极管在工作频率大于最高工作频率f M时会损坏。
18.当输入电压为正弦波时，若PNP管共发射极放大电路发生饱和失真，则基极电流的波形将正半波削波，（）。
输出电压u o的波形将负半波削波（）19.由于发射区和集电区的杂质浓度以及面积不同，因此BJT的集电极和发射极不能互换使用。
20.阻容耦合多级放大电路各级的静态工作点Q相互独立，（）它只能放大交流信号。
《模拟电子技术基础》题库
《模拟电子技术基础》题库一、填空题1-12（第一章）1、杂质半导体有型和型之分。
2、PN结最重要的特性是__________，它是一切半导体器件的基础。
3、PN结的空间电荷区变厚，是由于PN结加了__________电压，PN结的空间电荷区变窄，是由于PN结加的是__________电压。
4、N型半导体中多数载流子是，P型半导体中多数载流子是，PN结具有特性。
5、发射结偏置，集电结偏置，则三极管处于饱和状态。
6、P型半导体中空穴为载流子，自由电子为载流子。
7、PN结正偏时，反偏时，所以PN结具有导电性。
8、反向电流是由载流子形成，其大小与有关，而与外加电压。
9、三极管是控制元件，场效应管是控制元件。
10当温度升高时，三极管的等电极电流I ，发射结压降UBE 。
11、晶体三极管具有放大作用时，发射结，集电结。
12、漂移电流是电流，它由载流子形成，其大小与有关，而与外加电压。
13-19（第二章）13、放大电路中基极偏置电阻Rb的作用是__________。
14、两级放大电路的第一级电压放大倍数为100，即电压增益为﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍dB，第二级电压增益为26dB，则两级总电压增益为﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍dB。
15、有偶数级共射电路组成的多级放大电路中，输入和输出电压的相位_________，有奇数级组成的多级放大电路中，输入和输出电压的相位__________。
16、电压负反馈稳定的输出量是__________，使输出电阻__________，电流负反馈稳定的输出量_______，使输出电阻__________。
17、稳压二极管是利用二极管的__________特性工作的。
18、晶闸管阳极和阴极间加__________，控制极加适当的__________，晶闸管才能导通。
19、在输入V2单相半波整流电路中，二极管承受的最大反向电压为V RM，负载电压为V O。
20-26（第三章）20、甲类功放的最大缺点是_______；21、双极型三极管是控制器件，场效应管是控制器件；结型场效应管的栅源极之间必须加偏置电压，才能正常放大工作。
集成有源滤波器
集成有源滤波器-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1第6章 集成有源滤波器6.1 概述滤波器的分类元件分类，滤波器可分为：有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。
按信号处理的方式分类，滤波器可分为：模拟滤波器、数字滤波器。
按通频带分类，滤波器可分为：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
还有一些特殊滤波器，如满足一定频响特性、相移特性的特殊滤波器，例如：线性相移滤波器、时延滤波器、音响中的计权网络滤波器、电视机中的中放声表面波滤波器等。
按通频带分类，有源滤波器可分为：低通滤波器（LPF ）、高通滤波器（HPF ）、带通滤波器（BPF ）、带阻滤波器（BEF ）等。
如图（a ）、（b ）、（c ）、（d ）所示，是各种滤波器的幅频特性，其中，实线是理想幅频特性，虚线是实际幅频特性。
按通带滤波特性分类，有源滤波器可分为：最大平坦型（巴特沃兹型）滤波器、等波纹型（契比雪夫型）滤波器、线性相移型（贝塞尔型）滤波器等。
20lgA20lgA dd(b) 高通 10210110-110-2G(ω) (dB)G(ω) (dB)(a) 低通 20lgA (c) 带通 ω1 ω0 ω2 (d) 带阻ω 20lgA按运放电路的构成分类，有源滤波器可分为：无限增益单反馈环型滤波器、无限增益多反馈环型滤波器、压控电源型滤波器、负阻变换器型滤波器、回转器型滤波器等。
集成有源滤波器的特点集成有源滤波器与其它滤波器相比，具有以下优点：1、在制作截止频率或中心频率较低的滤波器时，可以做到体积小、重量轻、成本低。
2、无需阻抗匹配。
3、可方便地制作截止频率或中心频率连续可调的滤波器。
4、由于采用集成电路，所以受环境条件（如：机械振动、温度、湿度、化学因素等）的影响小。
5、受电磁干扰的影响小。
6、在实现滤波的同时，可以得到一定的增益。
例如低通滤波器的增益可达到40dB 。
常见运放滤波电路
滤波电路这节非常深入地介绍了用运放组成的有源滤波器。
在很多情况中，为了阻挡由于虚地引起的直流电平，在运放的输入端串入了电容。
这个电容实际上是一个高通滤波器，在某种意义上说，像这样的单电源运放电路都有这样的电容。
设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100倍以上。
这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。
如果这个滤波器同时还有放大作用，这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。
如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置，这个电容就可以省略。
这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置，如果电路是最后一级，那么就必须串入输出电容。
这里有一个有关滤波器设计的协定，这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。
滤波器的实现很简单，但是以下几点设计者必须注意：1. 滤波器的拐点(中心)频率2. 滤波器电路的增益3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell)不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。
即使可能，由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。
通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放，这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。
或者可以通过几次实验而最终确定下来。
如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器，那么就别无选择，只能使用传统的滤波器，通过计算就可以得到了。
3．1 一阶滤波器一阶滤波器是最简单的电路，他们有20dB 每倍频的幅频特性3．1．1 低通滤波器典型的低通滤波器如图十三所示。
图十三3．1．2 高通滤波器典型的高通滤波器如图十四所示。
图十四3．1．3 文氏滤波器文氏滤波器对所有的频率都有相同的增益，但是它可以改变信号的相角，同时也用来做相角修正电路。
图十五中的电路对频率是F 的信号有90 度的相移，对直流的相移是0度，对高频的相移是180度。
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集成运放组成的有源滤波电路
有源滤波电路
1．低通滤波电路
1）同相输入一阶低通电路（康P416页，图9.2.1（a ））
2）反相输入一阶低通电路
3）同相输入二阶低通电路
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4）同相输入二阶低通电路（压控电压源二阶LPF ）（康P418页，图9.3.1）
5）反相输入二阶低通电路
6）反相输入二阶滤波电路（无限增益多路反馈二阶低通滤波电路）
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2．高通滤波电路
1）同相输入一阶高通电路
2）反相输入一阶高通电路（康P472页，图题9.3.4）
3
4）同相输入二阶低通电路（压控电压源二阶LPF ）（康P424页，图9.3.7）
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5）反相输入二阶高通电路(图没改)
6）反相输入二阶滤波电路（无限增益多路反馈二阶低通滤波电路）
3．带通滤波电路（康P429页，图题9.3.13）
4．带阻滤波电路（康P430页，图9.3.15）
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5．全通滤波电路
1）一阶全通（康P471页，图题9.2.2）
2）二阶全通（陈大钦问例试P410）
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