有源滤波电路图原理_New
有源滤波器原理PPT课件
f
f0
f0
当 f fp 时，上式分母的模 1 ( fp )2 j3 fp 2
f0
f0
解得截止频率
fp
53 2
7
f0
0.37
f0
0.37 2π RC
与理想的二阶波特图相比，在超过 f0 以后， 幅频特性以-40 dB/dec的速率下降，比一阶的下
降快。但在通带截止频率 fp f0之间幅频特性
解得：
R1 5.51 R, Rf 3.14 R, R 3.9 k
R1 5.51 R 5.513.9 k 21.5k Rf 3.14 R 3.143.9 k 12.2 k
图13.16二阶压控型LPF
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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。
通常有源滤波器分为： 低通滤波器（LPF） 高通滤波器（HPF） 带通滤波器（BPF） 带阻滤波器（BEF）
它们的幅度频率特性曲线如图13.01所示。
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图13.01 有源滤波器的频响
• 13.2.1 低通滤波器的主要技术指标 • 13.2.2 简单一阶低通有源滤波器 • 13.2.3 简单二阶低通有源滤波器 • 13.2.4 二阶压控型低通有源滤波器 • 13.2.5 二阶反相型低通有源滤波器
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13.2.1 低通滤波器的主要技术指标
（1）通带增益Avp
通带增益是指滤波器在通频带内的电压放大 倍数，如图13.03所示。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。
VN s
有源滤波工作原理
有源滤波工作原理
有源滤波器是一种利用放大器和被动电子元件（如电容器和电感器）组成的电路，用于改变信号的频率特性。
其工作原理基于放大器的放大和反馈特性。
有源滤波器主要包括两类：有源低通滤波器和有源高通滤波器。
有源低通滤波器的工作原理是将输入信号经过放大器放大后，通过电容器来滤除高频分量，从而输出较低频率的信号。
有源高通滤波器的工作原理则是通过放大器和电容器来滤除低频分量，使得输出信号集中在高频范围内。
不论是有源低通滤波器还是有源高通滤波器，其工作原理都包括了“放大”和“反馈”两个重要环节。
通过放大器的放大作用，
输入信号得到了放大，然后经过滤波器电容器或电感器的频率选择性作用，实现了对特定频率成分的放大或削弱。
同时，滤波器的输出信号再经过放大器的反馈回路，使得输出信号能够稳定在预期的范围内，并且不受输入信号的波动影响。
有源滤波器相较于被动滤波器具有更好的性能和更灵活的工作方式，其原理的关键之处在于放大器的使用和反馈环路的设计。
放大器能够提供较大的增益，从而增强了输入信号的弱，使得滤波器具有更高的灵敏度。
而反馈机制则保证了滤波器的稳定性和准确性，能够使输出信号准确地按照预期的频率特性进行滤波。
总之，有源滤波器通过放大器和反馈机制的协同作用，能够改变信号的频率特性，实现对特定频率成分的放大或削弱。
其工
作原理简单且灵活，广泛应用于电子设备中的信号处理和频率调节等领域。
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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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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
各种电源滤波电路图及工作原理
各种电源滤波电路图及工作原理在滤波电路中，主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件，如：电容器、电感器。
本文将对各种形式的滤波电路进行分析。
一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种：电容滤波电路，这是最基本的滤波电路；π型RC滤波电路；π型LC滤波电路；电子滤波器电路。
二、滤波原理1.单向脉动性直流电压的特点图1（a）所示是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的，但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现出周期性的变化，所以是脉动性的。
但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解成一个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图1（b）所示。
在图1（b）中，虚线部分是单向脉动性直流电压U o中的直流成分，实线部分是U o中的交流成分。
图1：单向脉动性电压的分解2.电容滤波原理根据以上的分析，由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。
在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性，或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。
图2所示是电容滤波原理图。
图2（a）为整流电路的输出电路。
交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的Uo图2（b）为电容滤波电路。
由于电容C1对直流电相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过C1到地，只有加到负载R L上。
对于整流电路输出的交流成分，因C1容量较大，容抗较小，交流成分通过C1流到地端，而不能加到负载R L。
这样，通过电容C1的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。
滤波电容C1的容量越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载R L上的交流成分越小，滤波效果就越好。
图2：电容滤波原理图3.电感滤波原理图3所示是电感滤波原理图。
由于电感L1对直流电相当于通路，这样整流电路输出的直流电压直接加到负载R L上。
对于整流电路输出的交流成分，因L1电感量较大，感抗较大，对交流成分产生很大的阻碍作用，阻止了交流电通过C1流到负载R L。
有源电力滤波器的基本原理
有源电力滤波器基本原理及设备目录一．APF 的系统构成 (4)二．APF 特性 (6)三.APF的组成和功能 (10)四．技术参数及规格型号 (18)五．经典案例 (21)六、谐波无功节能 (26)七、谐波无功治理设备的选择 (29)有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
有源电力滤波器的基本原理如下图所示：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终得到期望的电源电流。
有源电力滤波器基本原理一．APF 的系统构成下图为APF的系统框图。
图中，e S表示交流电源，负载为谐波源，它产生谐波并消耗无功。
有源电力滤波器系统由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路。
其中指令电流运算电路的核心是检测出补偿对象电流中的谐波和无功等电流分量。
补偿电流发生电路的作用是根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流，它由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三个部分构成。
主电路目前均采用PWM变流器。
APF 系统框图下图为APF的系统原理图。
图中e a、e b、e c 为交流电源，谐波电流源为非线性负载，L sa、L sb、L sc 分别代表三相的电网阻抗。
而有源电力滤波器主要由以下几部分组成，指令运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路。
其中指令运算电路的主要任务是按照要求检测出负载电流中的谐波、无功以及负序分量。
电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路和在一起可以称为补偿电流发生电路，它的主要作用是根据指令运算电路得出的补偿指令，产生实际的补偿电流。
主电路主要由IGBT 构成的电压型PWM变流器，以及与其相连的电感和直流侧电容组成。
第五章(二)有源滤波电路
模 ： A uf
Au
1
2 2 1 （ L）
通 带 内 C 1视 为 短 路 ： 电 压 放 大 倍 数 Au
滤波电路—使有用的频率信号通过，同时抑制无用频率成分的电路。 分类： 按处 按处理 按构成 理信 方法 器件分 号分 按频率特性分 低 通 滤 波 器 高 通 滤 波 器 带 通 滤 波 器 带 阻 滤 波 器 一 阶 滤 波 器 按传递函数分 二 阶 滤 波 器 N 阶 …… 滤 波 器
Au 1 (
Auf fn f ) j
2
fn Qf
对于二阶低通、高通电路， Auf 3时 , Q 电 路 产 生 自 激 振 荡 。 为防止自激，应使： Auf<3
3 Auf
三、有源带通滤波电路(BPF—Band Pass Filter)
电路只允许某一频段内信号通过，有上限和下限两个截止频 率，将高通滤波电路与低通滤波电 路进行适当组合，就可获得 带通滤波电路。下图为二阶有源带通滤波电路，图中R、C组成低 通电成路，C1、R3组成高通电路，要求RC<R3C1，故低通电路的上 限截止频率fH大于高通电路的下限截止频率fL，两 者之间形成了 一个通带，从而构成了带通滤波电路。
6
2 160 10 0.01 10 Rf 100 1 1 1.588 R1 170 1 3 Auf 1 3 1.588
99.5 H Z
0.708
Q 0.707时 ： f H f n 上 限 截 止 频 率 ： fH 99.5 H Z
2.内部电路:由输入级、中间级和输出级等组成。输入级有V2、V4组成双端输入 单端输出差分电路；V3、V5是其恒流源负载；V1、V6是射级跟随器，高 Ri；V7 V12为功率放大电路；V7 为驱动级(I0 为恒流源负载)；V11、V12 用于消除交越失 真 ；V8、V10 构成 PNP 准互补对称 ；1、 8 开路时，负反馈最强，整个 电路的电压放大倍数Au = 20 ，若在1、 8 间外接旁路电容，以短路R5两 端的 交流压降，可使电压放大倍数提高到200；调整RP（典型应用电路图），可使集 成功放电压放大倍数在20～200之间变化；管脚7与地之间外接电解电容C5（典 型应用电路图），C5可与R2组成直流电源去耦电路。
各种电源滤波电路图及工作原理
各种电源滤波电路图及工作原理在滤波电路中，主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件，如：电容器、电感器。
本文将对各种形式的滤波电路进行分析。
一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种：电容滤波电路，这是最基本的滤波电路；兀型RC滤波电路；H型LC滤波电路；电子滤波器电路。
二、滤波原理1•单向脉动性直流电压的特点图1(R所示是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的，但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现出周期性的变化，所以是脉动性的。
但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解成一个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图1 (b)所示。
在图1 (b)中，虚线部分是单向脉动性直流电压U。
中的直流成分，实线部分是U。
中的交流成分。
图1：单向脉动性电压的分解2.电容滤波原理根据以上的分析，由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。
在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性，或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。
图2所示是电容滤波原理图。
图2 (a)为整流电路的输岀电路。
交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的Uo 图2 (b)为电容滤波电路。
由于电容CI对直流电相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过Cl到地，只有加到负载RL上。
对于整流电路输出的交流成分，因Cl 容量较大，容抗较小，交流成分通过Cl流到地端，而不能加到负载R L。
这样，通过电容Cl的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。
滤波电容Cl的容量越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载RL上的交流成分越小，滤波效果就越好。
(a)(b)图2：电容滤波原理图3.电感滤波原理图3所示是电感滤波原理图。
由于电感Ll对直流电相当于通路，这样整流电路输出的直流电压直接加到负载R二上。
对于整流电路输出的交流成分，因Ll电感量较大，感抗较大，对交流成分产生很大的阻碍作用，阻止了交流电通过Cl流到负载Rx这样，通过电感Ll的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。
有源电力滤波器的基本原理
有源电力滤波器基本原理及设备目录一．APF 的系统构成 ................................................................ 错误！未定义书签。
二．APF 特性 ............................................................................ 错误！未定义书签。
三.APF的组成和功能 ................................................................ 错误！未定义书签。
四．技术参数及规格型号 ........................................................ 错误！未定义书签。
五．经典案例.............................................................................. 错误！未定义书签。
六、谐波无功节能...................................................................... 错误！未定义书签。
七、谐波无功治理设备的选择.................................................. 错误！未定义书签。
有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
有源电力滤波器的基本原理如下图所示：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终得到期望的电源电流。
04-有源滤波电路-PPT资料24页
实验内容
1．按P107图4.12.1接线，测试二阶 低通滤波器的幅频响应。（表4.12.1）
2．按P107图4.12.2接线，测试二阶 高通滤波器的幅频响应。（表4.12.2）
3*．将P107图4.12.2中的电容C改为 0.033 F，同时将P107图4.12.1的 输出与图4.12.2的输入端相连，测试它 们串接起来的幅频响应。(自己设计表格)
有源滤波电路
实验十二（PP106）
华中科技大学 电子与信息工程系 王玉明 邮箱： 手机：13006148754
实验目的
掌握利用运算放大器和电阻电容构成的有 源滤波器的原理与方法。
掌握电子系统幅频特性的测量方法。
实验要求
参照表4.12.1测量并描绘二阶低通滤波 器的幅频响应曲线，确定低通滤波器的上 限频率fh。
测量门传输延迟时间（图5.16.5） 测量TTL与非门电压传输特性（图5.16.7） OC门应用实验 一位二进制数A、B大小的比较电路（学生自己设计
电路）
END
741引脚排列
双列直插封装
调零 1
信 输入- 2 号 输入+ 3
负电源 V- 4
8 NC 7 V+ 正电源 6 Vo 信号 5 调零
双电源的连接
+15V
37 741
2
6
vO
4 -1 5 V
稳压电源
15V
15V
Rf 100k R1 180k
注意：先调好15V，关上电源，接线，核对无误， 再开电源。
37 741
2
6 vO
4
-15V
Rf 16k R1 27k
图4.12.2
* 选做
第九章有源滤波器 87页PPT
管的等效平均电阻值。
动画9-2
9.7 LC 正弦波振荡电路
选频网络由LC 并联谐振电路构成
9.7.1 LC并联谐振电路的频率响应 9.7.2 变压器反馈LC 振荡器 9.7.3 电感三点式LC 振荡器
9.7.1 选频放大器
LC并联谐振电路输出电压是频率的函数：
V o()f[V i()]
选频放大器
利用LC并联回路的特性，用它代替共 射极放大器的RC便组成选频放大器
9.7.2 变压器反馈LC 振荡电路
交换反馈线圈的两个线 头，可使反馈极性发生变 化。
调整反馈线圈的匝数可 以改变反馈信号的强度
变压器反馈LC 振荡
电路的振荡频率与并联
LC 谐振电路相同，为
f0
2π
1 LC
图9.07变压器反馈LC 振荡电路
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
9.7.5 石英晶体LC 振荡电路
符号 :
它有一个串联谐振频率fs,
9.7.3 电感三点式LC 振荡器(又称哈特莱振荡器）
图9.09 电感三点式LC振荡器（CB） 图9.10电感三点式LC振荡器（CE）
9.7.4 电容三点式LC 振荡电路(又称考比茨振荡器）
（a）CB组态 （b）CE组态
例9.1：图9.13为一个三点式振荡电路 试判断是否满足相位平衡条件。
例9.2：
1 3
F=0
为满足起振的幅度条件 AF≥ 1，所以Af≥3。
有源低通滤波器的设计
目录一、绪论 (3)1、需求分析 (3)2、滤波器的功能及分类 (3)3、滤波器的用途 (3)二、设计内容及要求 (4)三、有源低通滤波器原理分析 (4)1、频域分析法 (4)2、参数选择 (5)3、实验原理图 (6)四、实验数据表格及幅频特性曲线 (7)1、实验数据表格 (7)2、幅频特性曲线 (7)五、实验结果及误差分析 (8)六、结束语 (8)七、引用文献 (8)一、绪论1.需求分析：测量和分析工程信号时，往往只需对特定频率或者特定频率范围的信号进行测量和分析，但在实际工程信号中，往往包含各种各样的干扰信号或者说是人们不感兴趣的信号。
为了消除这些信号所产生的不良影响，人们最先想到的就是利用一个理想的低通滤波器，将这些干扰信号全部剔除。
但理想低通滤波器仅在理论上存在，实际设计和应用的低通滤波器只能尽可能地逼近理想的低通滤波器。
2.滤波器功能及其分类:2.1滤波器的功能：对频率进行选择,过滤掉噪声和干扰信号，保留下有用信号。
有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。
2.2滤波器的分类：低通滤波器（LPF）高通滤波器（HPF）带通滤波器（BPF）带阻滤波器（BEF）3、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，可以让该信号通过低通滤波器滤除其中的高频成分。
二、设计内容及要求设计二阶有源低通滤波器，要求截止频率Hz f H 1500=；带通内电压放大倍数2=up A ，品质因数10=Q 。
三、有源低通滤波器原理分析1、频域分析如下图1所示，此电路的传递函数为2121121221212212211211]1)2(1[11]0)1(1[)101(1)()()(C C R R s C R A R s C C R R A R A sC R sC R sC R R R A s V s V s A up upup upi o U +-++=+-+++++==不妨令R R R ==21可得21212212131)(C C R s RC A s C C R A s A upupU +-+=可知2101210031311C C A A RC Q C C R R R A upup f up -=-==+=ωω2、参数选择按课题要求：2=up As rad Hz f /94201500*2200≈==ππω10=Q确定参数：值不宜太大，即F C μ1≤,R 选在Ωk ～ΩM 范围内 综合以上要求，选择F C μ1.01=,则)(1*01.0942011001.001.0)23(10)3(12102112212212Ω=======-=-=k C C C R R R F C C A Q C C up ωμ为了减少偏置电流和漂移取Ω=k R 360，则Ω=-=-=k R R A R up f 36)12()1(002、有源低通滤波器原理图如下：图1 有源低通滤波器原理图图2实验电路板四、实验数据表格及幅频特性曲线1、实验数据表格2、幅频特性曲线输入信号电压U1/mV44 44 44 44 44 44 44 44 44 44输入信号频率f/KHz0.4 0.948 1.763 2.57 4.23 6.59 14.39 18 24.5 30输出信号幅值U2/mV91.5 91.8 92 65.06 32 16 4 2.7 1.8 0.5五、实验结果及误差分析由数据表格可知实验测得的截止频率f1=2.57kHZ，而理论计算的截止频率f0=1.5kHZ；由实验曲线也可知实测曲线与理论曲线也并不是很好的重合，造成以上误差的原因主要有以下几方面：1、电路板上原件的阻值与实际的阻值有一点误差，得到的结果有不同。
有源电力滤波器原理图
有源电力滤波器原理图有源电力滤波器原理图有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，能对动态谐波和频率、无功进行动态补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
有源电力滤波器的基本原理如图所示：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终得到期望的电网电流。
有源电力滤波器基本原理详解有源电力滤波器的输出补偿电流是根据系统的谐波量动态变化的，因此不会出现过补偿的问题。
另外有源电力滤波器的内部应具备过载保护功能，当系统的诸波量大于滤波器容量时，有源电力滤波器可以自动限制在100%额定容量输出，不会发生滤波器过载。
同时，有源电力滤波器的无功补偿电流是根据系统无功量需求动态变化的，不会出现过补偿，柔性的无功补偿也不会产生涌流冲击。
1、有源电力滤波器的主电路一般由PW逆变器构成。
根据逆变器直流侧储能元件的不同，可分为电压型有源滤波器（储能元件为电容）和电流型有源滤波器（储能元件为电感）。
电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制，使直流侧电压维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM 电压波。
而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制，使直流侧电流维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。
电压型有源滤波器的优点是损耗较少，效率高，是目前国内外绝大多数有源滤波器采用的主电路结构。
电流型有源滤波器由于电流侧电感上始终有电流流过，该电流在电感内阻上将产生较大损耗，所以目前较少采用。
2、电力系统谐波源分为两类，即电流型谐波源和电压型谐波源。
因为理想的电流源的内阻为无穷大，因此对于理想的电流型谐波源采用串联补偿的方式不能滤除谐波，不能阻止谐波电流注入到电力系统中;对于并联型谐波源只能采取并联谐波进行分流，才能对注入到电力系统中的谐波进行抑制。
第五讲-有源滤波电路
通频带： f p1 f p 2
46
C1 C2 C R1 R R2 2 R
实用电路中采 用单个集成运放构 成压控电压源二阶 带通滤波电路。
压控电压源二阶带通滤波电路
47
Au (s)
1 (3 A
sRCAuf (s)
up
(s)sRC (sRC)
2
中心频率
Rf Auf 1 R1 1 f0 2RC
up
29
品质因数Q的物理意义：
f f 0 时电压
放大倍数与通带 放大倍数之比 当
3 2 A up
f f0
A u
A up
压控电压源二阶低通滤波电路的幅频特性
30
五、二阶低通滤波电路实例分析
压控电压源二阶低通滤波仿真电路
31
压控电压源二阶低通滤波电路仿真结果
32
压控电压源二阶低通滤波电路交流分析结果
s 5 0.937 s 4 1.689s 3 0.974s 2 0.581s 0.123 ( s 0.289)( s 2 0.179 s 0.988)( s 2 0.468s 0.429)
38
3.Bessel多项式
n 1 2 3 4 5
s 1
s 2 3s 1
理想低通高通滤波器幅频特性
6
带通滤波器BPF （Band-Pass Filter） 带阻滤波器BEF （Band-Elimination Filter）
理想带通带阻滤波器幅频特性
7
全通滤波器APF (All-Pass Filter)
H 1
< H t0
也称延时滤波器。延时均衡器和宽带90 ° 相移网络都是全通滤波器的例子。
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，它利用有源元件（如运算放大器）来增强滤波器的性能。
有源滤波器能够实现更高的增益和更低的失真，同时具有较宽的频率范围和更好的抑制特性。
本文将详细介绍有源滤波器的工作原理及其应用。
一、有源滤波器的基本原理有源滤波器由一个或者多个有源元件（如运算放大器）和被动元件（如电阻、电容、电感）组成。
有源元件提供增益和驱动能力，而被动元件则决定了滤波器的频率响应。
有源滤波器可以分为两种类型：主动滤波器和集成滤波器。
主动滤波器使用外部电源来提供能量，而集成滤波器则将有源元件集成在一块芯片上。
二、有源滤波器的工作原理有源滤波器的工作原理基于负反馈原理。
负反馈是一种控制系统中常用的技术，它通过将系统输出信号与输入信号进行比较，并将比较结果反馈给系统的输入端，以达到控制系统性能的目的。
有源滤波器中的运算放大器起到了关键作用。
运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的电子器件。
它具有两个输入端（非反相输入端和反相输入端）和一个输出端。
有源滤波器通常采用反相输入方式。
当输入信号通过电阻网络进入运算放大器的反相输入端时，运算放大器会将输入信号放大，并输出到负载电阻上。
同时，运算放大器的输出信号也通过电阻网络反馈到非反相输入端，与输入信号进行比较。
通过调整反馈电阻和输入电阻的比例，可以改变有源滤波器的频率响应。
常见的有源滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
它们分别具有不同的频率响应特性，可以用于不同的应用场景。
三、有源滤波器的应用有源滤波器广泛应用于音频处理、通信系统、仪器仪表等领域。
以下是几个常见的应用场景：1. 音频处理：有源滤波器可以用于音频放大器、音频调节器和音频均衡器等设备中，用于增强音频信号的质量和音色。
2. 通信系统：有源滤波器可以用于通信系统中的前端信号处理，用于滤除噪声和干扰，提高通信信号的质量和可靠性。
3. 仪器仪表：有源滤波器可以用于仪器仪表中的信号处理，用于滤除杂散信号和噪声，提高测量的准确性和稳定性。
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有源滤波电路图原理
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有源滤波电路图原理
为了提高滤波效果，解决π型RC滤波电路中交、直流分量对R 的要求相互矛盾的问题，在RC电路中增加了有源器件-晶体管，形成了RC有源滤波电路。
常见的RC有源滤波电路如图所示。
它实质上是由C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路与晶体管T 组成的射极输出器联接而成的电路。
该电路的优点是：
1．滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路，兼作偏置电阻，由于流过Rb 的电流入很小，为输出电流Ie的1／（1＋β），故Rb可取较大的值（一般为几十k Ω），既使纹波得以较大的降落，又不使直流损失太大。
2．滤波电容C2接于晶体管的基极回路，便可以选取较小的电容，达到较大电容的滤波效果，也减小了电容的体积，便于小型化。
如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于（1＋β）C2的电
容的滤波效果（因 ie = （1+ β ）ib之故）。
3．由于负载凡接于晶体管的射极，故 RL上的直流输出电压UE≈UB，即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。
这种滤波电路滤波特性较好，广泛地用于一些小型电子设备之中。