滤波器电路分析
电子电路中的滤波器频率响应分析与设计
电子电路中的滤波器频率响应分析与设计引言：滤波器是电子电路领域常用的一种电路元件，用于过滤信号中的某些频率成分，具有广泛的应用。
滤波器的频率响应分析与设计是电子工程师在实际应用中必备的技能之一。
本文将详细介绍滤波器频率响应分析与设计的步骤与方法。
一、滤波器的基本概念滤波器是一种具有特定频率响应特性的电路元件。
它可以传递或阻止不同频率的信号，通常可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。
滤波器的频率响应主要包括幅频特性和相频特性。
二、滤波器的频率响应分析方法1. 理论分析法：a. 根据滤波器类型选择适当的频率响应函数表达式，如巴特沃斯、切比雪夫等。
b. 根据滤波器的衰减要求确定通带和阻带的上下限频率。
c. 根据设计要求计算理想的频率响应曲线，如低通滤波器的幅频特性应在通带内逐渐变平，阻带内衰减到指定值。
d. 根据理想的频率响应曲线选择合适的滤波器电路结构，如RC、RL、LC等。
e. 通过对滤波器电路的参数进行适当的调整和优化，使得实际的频率响应曲线尽量接近理想的曲线。
2. 仿真分析法：a. 使用电子电路仿真软件，如Multisim、PSPICE等。
b. 根据滤波器类型选择相应的模型，输入相应的电路参数。
c. 运行仿真，分析输出结果得到滤波器的实际频率响应曲线。
d. 根据实际频率响应曲线和设计要求进行调整和优化。
三、滤波器的频率响应设计流程1. 确定滤波器类型及频率响应函数表达式，如低通滤波器和巴特沃斯函数。
2. 确定滤波器的设计参数，包括通带和阻带的上下限频率、通带和阻带的最大衰减、通带的最大衰减波动等。
3. 根据滤波器设计参数计算理想频率响应曲线。
例如，可以使用巴特沃斯函数求出通带内的幅度响应。
4. 根据理想频率响应曲线选择合适的滤波器电路结构。
例如，可以使用二阶巴特沃斯滤波器电路结构。
5. 确定滤波器的元件数值，进行电路仿真。
6. 对滤波器的元件数值进行优化调整，使得实际频率响应曲线尽量接近理想曲线。
滤波器电路及原理图介绍
滤波器电路及原理图介绍
1．根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、和带阻滤波器（BEF）四种。
图4-1分别为四种滤波器的实际幅频特性的示意图。
滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率（通常是某个频率范围）的信号通过，而其它频率的信号幅值均要受到衰减或抑制。
这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器，也可由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。
图4-1四种滤波器的幅频特性
2．四种滤波器的传递函数和实验模拟电路如图4-2所示：(a)无源低通滤波器(b)有源低通滤波器(c)无源高通滤波器(d)有源高通滤波器(e)无源带通滤波器(f)有源带通滤波器(g)无源带阻滤波器(h)有源带阻滤波器
图4-2四种滤波器的实验电路
3．滤波器的网络函数H（jω），又称为正弦传递函数，它可用下式表示
式中A(ω)为滤波器的幅频特性，θ(ω)为滤波器的相频特性。
它们均可通过实验的方法来
测量。
滤波电路原理分析
滤波电路原理分析
滤波电路是一种电子电路，用于去除信号中的噪声或频率分量，只保留所需的信号成分。
其原理基于信号的频域特性，通过选择合适的滤波器类型和参数来实现。
滤波电路通常由被滤波的信号输入端、滤波器和输出端组成。
滤波器是该电路的核心部件，根据信号的频率特性选择适当的滤波器类型。
常见的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。
低通滤波器用于去除高频信号，只保留低频部分。
其工作原理是将高频信号的能量耗散或削弱，使得只有低频信号可以通过。
高通滤波器则相反，只保留高频信号。
带通滤波器用于选择一个特定频率范围内的信号，滤除其他频率的信号。
其原理是在一定频率范围内提供通路，而在其他频率上提供阻断。
带阻滤波器则用于滤除某个特定频率范围内的信号，只传递其他频率的信号。
其原理是在一定频率范围内提供阻断，而在其他频率上提供通路。
滤波电路根据滤波器的类型和参数，可以实现不同程度的滤波效果。
常见的滤波电路包括RC滤波器、RL滤波器、LC滤波
器和活动滤波器等。
它们通过选择合适的电容、电感或运算放大器等元件参数，实现对信号的滤波功能。
此外，滤波电路还需要考虑一些其他因素，如滤波器的频率响应、相移以及失真等。
这些因素会影响滤波电路对信号的处理效果，需要通过合理设计和选择元器件来解决。
总之，滤波电路的原理是根据信号的频域特性选择合适的滤波器类型和参数，实现对信号的滤波功能。
它在电子电路中起到去噪和频率选择的作用，广泛应用于各种电子设备和通信系统中。
滤波电路解析
整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无涯滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波（包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波等）。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
脉动系数（S)＝输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57，全波整流桥式整流的输出电压的脉动系数S≈0.67。
对于全波和格式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。
（To整流输出的直流动电压的周期。
）电阻滤波电路RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
如图1（B）RC滤波电路。
若用S表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=（1/ωC2R）S。
由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。
在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就好。
而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。
这种电路一般用于负载电流比较小的场合。
电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。
因为电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C 并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。
并联的电容器C在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在电容器中。
而当输入电压降低时，电容两端电压以指数规律放电，就可以把存储的能量释放出来。
滤波电路的分析与测试
波形分析
对比输入信号和输出信号的波形，分 析滤波电路的频率响应和幅频特性。
数据整理
整理不同频率和幅度的信号测试数据， 制作表格或图表，便于分析和对比。
结果评估
根据测试结果，评估滤波电路的性能 指标是否满足设计要求，分析可能存
在的问题和改进方向。
05 滤波电路的优化与改进
优化电路性能
减小插入损耗
通过改进电路元件的参数和优化电路布局，降低信 号在滤波电路中的损耗，提高信号传输效率。
设计流程
利用MATLAB的信号处理工具箱，设 计滤波器的传递函数，并进行频域和
时域仿真。
仿真结果
通过MATLAB的图形化界面，观察滤 波电路的频率响应、相位响应和群延
迟等性能指标。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
应用场景
01
滤波电路在通信系统中用于滤除信号中的噪声和干扰，提高信
号传输质量。
技术要求
02
通信系统中的滤波电路需要具备高选择性、低插入损耗、高稳
定性等特点。
发展趋势
03
随着通信技术的发展，对滤波电路的性能要求越来越高，需要
不断研究和改进。
基于MATLAB的滤波电路设计与仿真
01
02
03
设计工具
MATLAB是一种强大的数学计算软件， 可用于滤波电路的设计和仿真。
滤波电路的应用
滤波电路在通信、音频处理、图像处理、电力系统和控制系统中广泛应用。
在通信领域，滤波电路用于提取特定频率的信号，实现信号的传输和接收。在音频处理中，滤波电路用于调整声音的音色和 音调。在图像处理中，滤波电路用于消除噪声或增强特定频率的图像细节。在电力系统中，滤波电路用于抑制谐波干扰。在 控制系统中，滤波电路用于提取有用信号，提高系统的稳定性和可靠性。
电路中的滑动窗口滤波器设计与分析
电路中的滑动窗口滤波器设计与分析滑动窗口滤波器是一种常见的数字信号处理技术，在电路设计中广泛应用。
它能有效地去除信号中的噪声和干扰，提取出我们所需的有用信息。
本文将从设计与分析两个方面来探讨电路中的滑动窗口滤波器。
设计是滤波器的关键。
在滑动窗口滤波器中，我们需要设置窗口的大小和滑动的步长。
窗口大小决定了我们所关注的信号的长度，而滑动步长则决定了窗口之间的重叠程度。
这两个参数的选择关系到滤波器的性能。
首先，窗口大小的选择需要根据所处理的信号的频率特性进行决定。
如果信号的频率较高，窗口大小应当选取较小的值，这样可以更好地捕捉到信号的细节。
相反，如果信号的频率较低，窗口大小应当选取较大的值，以充分覆盖整个信号。
此外，窗口大小的选择还需要考虑到计算的复杂度，过大的窗口会增加处理的时间和资源开销。
其次，滑动步长的选择也是需要注意的。
较大的滑动步长意味着窗口之间的重叠较少，会导致较高的处理速度，但可能会损失一些信号信息。
相反，较小的滑动步长会增加计算的开销，但能够更好地保留信号的细节。
因此，在选择滑动步长时，需要在处理速度和信号保真度之间做出权衡。
接下来是滑动窗口滤波器的分析。
在滤波器的设计过程中，我们需要考虑滤波器的频率响应和滤波效果。
首先，频率响应是指滤波器在不同频率下的增益特性。
通过分析滤波器的频率响应，我们可以了解信号在经过滤波器后的频率分布情况。
常见的滑动窗口滤波器包括均值滤波器和中值滤波器等。
均值滤波器通过计算窗口内信号的平均值来实现滤波，其频率响应为低通滤波特性。
中值滤波器则通过选择窗口内信号的中位数来实现，其频率响应为带通滤波特性。
根据实际需要选择合适的滑动窗口滤波器，能够更好地满足信号处理的要求。
其次，滤波效果是指滤波器的陷波和干扰抑制能力。
在电路设计中，我们经常面对各种噪声和干扰，如高斯噪声、采样噪声和干扰信号等。
通过合适的滑动窗口滤波器设计，我们可以有效地抑制这些噪声和干扰信号，提取出所需的有用信息。
电路中的滤波器设计与分析
电路中的滤波器设计与分析在现代电子设备中，滤波器的作用非常重要。
它可以帮助我们去除电路中的杂波或者某些特定频率的信号，从而获得我们需要的信号。
本文将讨论滤波器的设计与分析，并探讨一些常见的滤波器类型。
1. 滤波器的基本原理在电路中，滤波器是一个频率选择器，能够通过将特定频率的信号通过，而阻止其他频率的信号通过。
滤波器的原理基于信号的频率响应特征，通过改变电路的频率响应来实现信号的选择性。
常见的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。
2. 低通滤波器低通滤波器是最简单的滤波器之一。
它允许低于某个截止频率的信号通过，而阻止高于该频率的信号通过。
低通滤波器通常用于去除高频噪声，使得信号更加平滑。
常见的低通滤波器电路包括RC低通滤波器和LC低通滤波器。
3. 高通滤波器高通滤波器正好与低通滤波器相反，它允许高于某个截止频率的信号通过，而阻止低于该频率的信号通过。
高通滤波器常用于去除低频噪声或者保留高频信号。
与低通滤波器类似，高通滤波器也有RC高通滤波器和LC高通滤波器两种常见的电路。
4. 带通滤波器带通滤波器允许特定频率范围内的信号通过，而阻止其他频率的信号通过。
它通常用于选择性地传输某个频率范围内的信号，如音频、视频等。
带通滤波器常见的实现方式有理想带通滤波器、梳状带通滤波器等。
5. 带阻滤波器带阻滤波器与带通滤波器相反，它会阻止特定频率范围内的信号通过，而允许其他频率的信号通过。
它通常用于去除特定频率范围内的噪声或者干扰信号。
常见的带阻滤波器有理想带阻滤波器和双T带阻滤波器等。
6. 滤波器的性能指标在设计滤波器时，我们需要考虑一些性能指标，以确保滤波器能够正常工作。
其中最重要的指标是截止频率、通带增益和阻带衰减。
截止频率是指滤波器开始起作用的频率，通带增益是指通过滤波器的信号相对于输入信号的增益，而阻带衰减是指滤波器在阻止某些频率信号通过时的衰减程度。
7. 滤波器的应用领域滤波器广泛应用于各个领域，如通信系统、音频设备、图像处理等。
电路设计中的滤波器电路设计滤波器电路设计的原理和应用
电路设计中的滤波器电路设计滤波器电路设计的原理和应用电路设计中的滤波器电路设计在电路设计中，滤波器是一种常见的电子元件，用于调节电路的频率响应。
通过滤波器电路设计，我们可以实现信号的滤波和频率分析，从而满足各种应用需求。
本文将介绍滤波器电路设计的原理和应用。
一、滤波器电路设计的原理滤波器的基本原理是根据频率选择性（或频带选择性），将输入信号中的特定频率范围的信号通过，而将其他频率范围的信号抑制或削弱。
在电路设计中，常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
它们分别可以滤除高于或低于一定频率的信号或者只保留某一频带的信号。
1. 低通滤波器（Low Pass Filter，LPF）：允许低于截止频率的频率信号通过，并抑制高于截止频率的频率信号。
2. 高通滤波器（High Pass Filter，HPF）：允许高于截止频率的频率信号通过，并抑制低于截止频率的频率信号。
3. 带通滤波器（Band Pass Filter，BPF）：允许某个频率范围内的频率信号通过，而削弱其他频率信号。
4. 带阻滤波器（Band Stop Filter，BSF）：阻止某个频率范围内的频率信号通过，而放行其他频率信号。
二、滤波器电路设计的应用滤波器电路设计广泛应用于各个领域，以下介绍几种常见的应用场景。
1. 信号处理在通信系统中，滤波器电路用于对信号进行处理和调节。
例如，在音频系统中，使用低通滤波器来滤除高频噪音；在无线通信系统中，使用带通滤波器来选择特定频段的信号。
2. 音响设备在音响设备中，滤波器电路用于调节音频信号的频率响应。
通过设计合适的滤波器，可以提高音频的音质和听感。
例如，使用高通滤波器来增强低音效果，使用低通滤波器来抑制噪音。
3. 电源滤波在电源电路中，滤波器电路用于去除电源中的杂波和纹波，保证电路的稳定工作。
常见的电源滤波器包括电容滤波器和电感滤波器。
4. 数据采集在数据采集系统中，滤波器电路用于降低采集信号中的噪声和干扰，提高数据的准确性和可靠性。
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。
低通滤波器电路分析与制作实训指导
低通滤波器电路分析与制作实训指导低通滤波器是一种电子电路，用于将输入信号中的高频信号成分滤除，只保留低频信号成分。
在实际应用中，低通滤波器常用于音频处理、通信系统、传感器信号处理等领域。
本文将介绍低通滤波器的基本原理和电路设计，并提供实训指导，帮助读者理解和制作低通滤波器电路。
一、低通滤波器的基本原理Y(t) = ∫x(t)h(t)dt其中，Y(t)为输出信号，x(t)为输入信号，h(t)为滤波器的冲激响应。
低通滤波器可以采用各种不同的电路拓扑结构实现，如RC低通滤波器、RLC低通滤波器、激励晶体管低通滤波器等。
二、RC低通滤波器电路设计RC低通滤波器是最简单的一种低通滤波器，由一个电阻和一个电容组成。
其频率响应特性由RC时间常数τ决定，频率响应曲线为一阶高通滤波器特性。
RC低通滤波器的传输函数为：H(f) = 1/(1+jf/fc)其中，H(f)为传输函数，f为频率，fc为截止频率。
当f很小时，传输函数接近1，即低频信号可以通过；当f接近或大于fc时，传输函数接近0，即高频信号被滤除。
设计一个RC低通滤波器，首先选择截止频率fc和电路参数值R、C。
通常情况下，选择R=1kΩ和C=1μF，截止频率fc=1/(2πRC)≈159Hz。
然后根据截止频率fc计算电路的传输函数，确定电路的频率响应特性。
三、实训指导1.准备实验器材及元件：示波器、信号发生器、电阻(R)、电容(C)、面包板等。
2.搭建RC低通滤波器电路：按照设计要求，连接电阻和电容，形成RC低通滤波器电路。
3.设置信号发生器：将信号发生器设置为正弦波输出，并调整频率，观察输出信号的变化。
4.连接示波器：将示波器连接到输出端口，观察输入信号和输出信号的波形。
5. 测量截止频率：通过改变信号发生器的频率，找到输出信号幅值降低3dB的频率值，即为电路的截止频率fc。
6.总结实验结果：记录实验数据，分析RC低通滤波器的频率响应特性，验证实验设计是否符合要求。
电路中的滤波器设计原理及方法
电路中的滤波器设计原理及方法滤波器是电子电路中常用的一种元件，它用于过滤信号中的某些频率分量，使得输出的信号能够满足特定的要求。
在电路设计中，滤波器的设计原理和方法是非常重要的内容。
本文将介绍电路中滤波器的设计原理及方法，帮助读者更好地理解和应用滤波器。
一、滤波器的分类在电路中，滤波器可以根据其频率特性的不同进行分类。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
它们的设计原理和方法有所不同，下面将逐一介绍。
二、低通滤波器的设计原理及方法低通滤波器用于通过直流和低频信号，阻止高频信号的通过。
其设计原理是在信号的频率超过一定阈值时，滤波器的增益减少，从而实现低频信号的传递。
常见的低通滤波器有RC滤波器和LC滤波器。
在设计一个RC低通滤波器时，首先需要确定截止频率，即滤波器对高频信号的阻止频率。
根据截止频率，可以计算出所需的电容和电阻值，以满足设计要求。
而对于LC低通滤波器，则需要选择合适的电感和电容值。
三、高通滤波器的设计原理及方法高通滤波器用于通过高频信号，阻止低频信号的通过。
其设计原理与低通滤波器相反。
常见的高通滤波器有RC滤波器和LC滤波器。
设计一个RC高通滤波器时，同样需要确定截止频率。
然后根据截止频率计算电容和电阻值。
LC高通滤波器则需要选择合适的电感和电容值。
四、带通滤波器的设计原理及方法带通滤波器可以通过一定频率范围内的信号，阻止其他频率范围内的信号的通过。
带通滤波器常用于通信系统中，用于接收特定频率范围内的信号。
常见的带通滤波器有RC滤波器和LC滤波器。
在设计一个RC带通滤波器时，需要确定通带频率范围和阻带频率范围。
然后根据这些参数计算电容和电阻的值。
LC带通滤波器则需要选择合适的电感和电容值。
五、带阻滤波器的设计原理及方法带阻滤波器可以阻止一定频率范围内的信号通过，而允许其他频率范围内的信号传递。
常见的带阻滤波器有RC滤波器和LC滤波器。
在设计一个RC带阻滤波器时，首先需要确定阻带频率范围和通带频率范围。
滤波电路详细解析ppt课件
L 一阶滤波
+
CL 二阶滤波
+
LC 二阶滤波
+
LCL T型三阶滤波
+
+
CLC π三阶滤波
D1
L
+ C1
D2
DLC 型二阶滤波器
+
C 一阶滤波
+
RC 二阶滤波
+
RCR T型三阶滤波
+
+
CRC π三阶滤波
X 0.1
8mH
X
L 0.1
8mH
Y 2.2
Y 2.2
开关电源 单级低通滤波回路
8mH
8mH
X 0.2
L
Y 2.2
X
L
பைடு நூலகம்
0.2
Y 2.2
8mH
8mH
开关电源 双级串联式低通滤波回路
1
1、工作原理介绍
CLC П型滤波器
LL
正 脉 冲
+
+ RL
输 入
iC1
iC2
iRL
图1: CLC П型 滤波器正脉冲输入电流方向
a.输入正脉冲时,先给C1充电,充电电流为ic1,迅速充到脉冲的峰值电压Vi,同时电 感器L中也有线性增长的电流,并在L中储存了磁能,随着电流的增长,储存的磁 能越来越多,电容器C2通过电感L也充上了电压,充电电流为ic2,C2和C1上的电
求输出电压脉动较小的场合。
3.弱点:用在没有稳压电路的电源中,负载能力差。
2
4. CLC П型滤波器常用在脉幅式开关稳压电源,电容和电感值越大,滤波效果越好
1、工作原理介绍
滤波器电路的设计和分析
滤波器电路的设计和分析无论是在电子设备还是通信系统中，滤波器电路都是至关重要的组成部分。
它们能够滤除不需要的信号，并保留感兴趣的频率范围内的信号。
在本文中，我们将探讨滤波器电路的设计和分析方法，以及其在实际应用中的重要性。
一、滤波器电路的种类滤波器电路可以根据其频率响应特性进行分类，常见的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。
不同类型的滤波器电路对不同频率范围内的信号起到特定的作用，因此在设计和分析滤波器电路时，我们需要根据具体需求选择正确的类型。
二、滤波器电路的设计方法1. 确定滤波器类型：根据需要滤除或保留的信号频率范围，选择适当的滤波器类型。
2. 计算频率特性参数：根据滤波器的阶数和截止频率，计算出所需的参数，如截止频率、通带增益等。
3. 选择合适的元件数值：根据计算得到的频率特性参数，选择合适的电容、电感和电阻数值来搭建滤波器电路。
4. 搭建电路并测试：根据所选的滤波器类型和元件数值，搭建滤波器电路并进行测试。
根据测试结果进行调整和优化。
三、滤波器电路的性能分析在设计滤波器电路之后，我们需要对其性能进行分析，以确保其满足设计要求。
1. 频率响应分析：通过输入不同频率的信号，观察输出信号的增益变化情况。
通过绘制频率响应曲线，可以直观地了解滤波器对不同频率的信号的滤波效果。
2. 相位响应分析：滤波器电路会引入一定的相位延迟，需要通过相位响应分析来评估相位延迟对信号的影响。
尤其在通信系统等需要信号同步的应用中，相位响应分析尤为重要。
3. 稳定性分析：滤波器电路的稳定性指的是对于输入信号的幅度和相位变化是否产生不稳定的输出。
通过评估滤波器的稳定性，可以确保其在实际应用中的可靠性和准确性。
四、滤波器电路的实际应用滤波器电路在各个领域中都有广泛的应用。
例如，在音频处理中，我们可以使用低通滤波器来滤除高频噪声，以获得更清晰的音频信号。
在通信系统中，带通滤波器常用于频率选择性衰减或增强特定频带的信号。
滤波器电路设计
滤波器电路设计介绍滤波器电路是一种用于过滤信号中特定频率成分的电路，用于去除干扰或选择特定频率的信号。
滤波器电路在通信系统、音频处理、图像处理等领域都有广泛的应用。
本文将深入探讨滤波器电路的设计原理、常见类型以及电路参数的计算方法。
设计原理滤波器电路的设计原理基于频率响应和阻带特性。
频率响应指的是滤波器电路对不同频率信号的响应程度，分为通频带、截止频率和阻频带；阻带特性指的是滤波器对于某些频率范围的信号的抑制能力。
常见类型1. 低通滤波器低通滤波器（Low-pass Filter）用于去除高频信号，只保留低频信号。
常见的低通滤波器电路有RC低通滤波器、RLC低通滤波器和无源RC低通滤波器等。
2. 高通滤波器高通滤波器（High-pass Filter）用于去除低频信号，只保留高频信号。
常见的高通滤波器电路有RC高通滤波器、RLC高通滤波器和无源RC高通滤波器等。
3. 带通滤波器带通滤波器（Band-pass Filter）用于选择特定频率范围内的信号，可以通过调节参数选择不同的频率范围。
常见的带通滤波器电路有LC带通滤波器、RLC带通滤波器和共源共栅带通滤波器等。
4. 带阻滤波器带阻滤波器（Band-stop Filter）用于抑制特定频率范围内的信号，可以通过调节参数选择不同的频率范围。
常见的带阻滤波器电路有LC带阻滤波器和RLC带阻滤波器等。
参数计算滤波器电路的参数计算是设计滤波器的关键一步，下面介绍几种常见的参数计算方法。
1. 截止频率计算截止频率是滤波器电路的重要参数，决定了滤波器的频率响应。
对于RC低通滤波器，截止频率可通过公式计算：截止频率= 1 / (2πRC)。
对于RLC低通滤波器，截止频率的计算相对复杂，涉及电感、电容和电阻等参数。
2. 品质因数计算品质因数是衡量滤波器性能的重要指标，表示滤波器在通频带内的放大倍数和失真程度。
品质因数可通过公式计算：Q = 1 / (2α)。
其中，α表示滤波器的阻频带范围。
滤波器电路分析 课件
PPT课件
19
RC一阶高通滤波电路相频特性曲线，从图中可任意看 出当f=100.697KHZ时，相角超前46.497 deg。
PPT课件
20
3.3RC二阶低通滤波电路
设计RC二阶低通滤波器电路，可以通过将两个RC一阶低通滤波电路 级联等到，RC二阶低通滤波电路。
图 14-9
PPT课件
21
下面给出一个fc=200KHZ的RC二阶低通滤波电路的仿真电路图
1
? ? 0
RC PPT课件
27
图12 RC带通滤波电路幅频特性，相频特性曲 线
PPT课件
28
RC带通滤波电路仿真原理图
PPT课件
29
RC带通滤波电路，中心频率6.504KHZ
PPT课件
30
RC带通滤波电路相频特性曲线
PPT课件
31
实际应用分析：图12(a)表示工频正弦交流电经全波整流后
的波形，试设计一个RC低通滤波电路来滤除其谐波分量
图12 求解过程：全波整流波形可用傅里叶级数展开为
PPT课件
32
其中f等于工频50HZ
ω ? 2π ? 628rad/s T
设A=100V，则
u1(t) ? [63.66? 42.44cos(? t) ? 8.488cos(2? t)? 3.638cos(3? t) ? ...]V
采用图（b）所示一阶RC滤波电路，并选择电路元件参数满足以下 条件
ωC
?
1 RC
?
1
?
（3-5）
将上式改写为
（3-4） （3-6）
PPT课件
15
RC一阶高通滤波电路幅度，相角 表达式
图 14-8
电路中的滤波器频率响应分析
电路中的滤波器频率响应分析在电路设计中，滤波器是一种常用的电子元件，用于选择或抑制特定频率范围的信号。
滤波器的频率响应分析对于了解滤波器的工作原理和性能表现非常重要。
本文将着重讨论电路中的滤波器频率响应分析。
一、什么是滤波器频率响应滤波器的频率响应是指滤波器对不同频率信号的响应程度。
它描述了在不同频率下，信号通过滤波器后的增益或衰减情况。
通常用振幅频率响应和相位频率响应来描述滤波器的频率响应。
振幅频率响应是指滤波器对输入信号幅值的增益或衰减情况。
它通常以分贝为单位来表示。
相位频率响应则表示信号通过滤波器后的相位变化。
二、滤波器的频率响应特性根据信号通过滤波器后的增益或衰减情况，滤波器的频率响应可分为以下几种特性：1. 低通滤波器（Low-pass Filter）：在低频段通行，而高频段被抑制。
低通滤波器广泛应用于音频放大器和直流电源滤波器等。
2. 高通滤波器（High-pass Filter）：在高频段通行，而低频段被抑制。
高通滤波器常用于尖锐滤波和信号处理中。
3. 带通滤波器（Band-pass Filter）：在一定的频率范围内通行，而其他频率段被抑制。
带通滤波器主要应用于无线通信和音频信号处理等领域。
4. 带阻滤波器（Band-stop Filter）：在一定的频率范围内被抑制，而其他频率段通行。
带阻滤波器常用于去除特定频率的干扰信号。
三、滤波器的频率响应分析1. 理论分析：通过数学模型和电路分析方法，可以得到滤波器的理论频率响应。
例如，对于一个由电容和电感构成的简单RC滤波器，可以通过理论公式推导出其频率响应。
2. 实验测量：使用信号发生器作为输入源，将输出信号通过示波器进行观测和测量。
通过改变输入信号的频率，并记录输出信号的幅值和相位变化，可以得到滤波器的实际频率响应。
3. 仿真模拟：借助电路仿真软件，如SPICE等，可以模拟滤波器的频率响应。
通过输入不同频率的信号，并观察输出信号的变化，可以得到滤波器的仿真频率响应。
电子电路中常见的滤波器问题解析
电子电路中常见的滤波器问题解析滤波器在电子电路中起着重要的作用，可以去除电路中的噪声和干扰信号，提高信号质量。
本文将对电子电路中常见的滤波器问题进行解析，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的原理及应用。
一、低通滤波器低通滤波器是用于通过低频信号而抑制高频信号的滤波器。
其工作原理是将高频信号分频，只允许低频信号通过。
低通滤波器常用于音频信号处理和直流电源滤波。
常见的低通滤波器有RC低通滤波器和LC低通滤波器。
RC低通滤波器由电阻和电容组成，可以通过改变电阻和电容值来改变截止频率。
LC低通滤波器由电感和电容组成，具有更好的滤波性能，但价格较高。
二、高通滤波器高通滤波器是用于通过高频信号而抑制低频信号的滤波器。
其工作原理与低通滤波器相反，只允许高频信号通过。
高通滤波器常用于音频信号处理和图像处理。
常见的高通滤波器有RC高通滤波器和LC高通滤波器。
它们与对应的低通滤波器类似，通过改变电阻、电容或电感的数值可以改变截止频率。
三、带通滤波器带通滤波器可以通过一定的频率范围内的信号而抑制其他频率范围内的信号。
常用于无线通信中的信号处理和频率选择性放大。
常见的带通滤波器有LC带通滤波器和多级放大器滤波器。
LC带通滤波器由电感和电容组成，可以通过改变电感和电容的数值来调节通频带的宽度。
多级放大器滤波器由多个级联的放大器构成，利用放大器的频率特性来实现滤波。
四、带阻滤波器带阻滤波器可以抑制一定的频率范围内的信号，而允许其他频率范围内的信号通过。
常用于音频处理中的陷波和干扰消除。
常见的带阻滤波器有RC带阻滤波器和LC带阻滤波器。
它们的工作原理与带通滤波器类似，都是通过改变电阻、电容或电感的数值来调节阻带的宽度。
五、滤波器的选择和设计在电子电路设计中，需要根据实际应用的需求选择合适的滤波器。
首先要确定需要滤波的频率范围和信号类型，然后根据不同滤波器的频率特性和电路参数进行设计。
滤波器的设计需要考虑截止频率、通频带宽度、阻带宽度和滤波器的幅频特性等因素。
滤波器电路实验设计报告
滤波器电路实验设计报告一、实验目的1.了解滤波器电路的基本原理和工作原理；2.学习设计各种类型的滤波器电路；3.掌握实际搭建滤波器电路的方法。
二、实验器材1.函数信号发生器；2.电压表；3.万用表；4.电容、电感、电阻等被动元件。
三、实验原理及步骤在滤波器电路设计中，我们主要关注低通、高通和带通滤波器。
1.低通滤波器电路设计低通滤波器的作用是将高频信号滤除，只保留低频信号通过。
设计步骤如下：（1）计算截止频率：根据实验要求，确定截止频率fc。
（2）选择电容和电阻：根据截止频率fc，选择合适的电容C和电阻R，其中R应满足条件R > 1 / (2πfcC)。
（3）搭建电路：将电容和电阻按照设计要求搭建成低通滤波器电路。
2.高通滤波器电路设计高通滤波器的作用是将低频信号滤除，只保留高频信号通过。
设计步骤如下：（1）计算截止频率：根据实验要求，确定截止频率fc。
（2）选择电容和电阻：根据截止频率fc，选择合适的电容C和电阻R，其中R应满足条件R > 1 / (2πfcC)。
（3）搭建电路：将电容和电阻按照设计要求搭建成高通滤波器电路。
3.带通滤波器电路设计带通滤波器的作用是只允许特定频率范围内的信号通过，将其他频率的信号滤除。
设计步骤如下：（1）计算截止频率：根据实验要求，确定带通滤波器的上限频率fH和下限频率fL。
（2）选择电容和电感：根据上限频率fH和下限频率fL，选择合适的电容C和电感L，其中C和L满足条件1/(2πfH)=√(L/C)和1/(2πfL)=√(L/C)。
（3）搭建电路：将电容和电感按照设计要求搭建成带通滤波器电路。
四、实验结果及分析根据设计的滤波器电路，通过函数信号发生器输入一定的频率信号，并利用万用表和电压表测量电路中的电压，得到实验结果。
根据实验结果，可以通过频谱分析验证滤波器电路的滤波效果，检测与设计要求是否一致。
五、实验总结通过本次滤波器电路实验，我们学习和掌握了滤波器电路的设计方法和搭建技巧。
滤波电路中的滤波特性分析
滤波电路中的滤波特性分析滤波电路是电子系统中常用的一种电路，它可以去除信号中的杂波和干扰，以保证信号的质量和可靠性。
滤波特性是指滤波电路对不同频率信号的响应情况。
在本文中，我们将对滤波电路的滤波特性进行分析。
1. 低通滤波器低通滤波器可以通过让低频信号通过而抑制高频信号来实现滤波的效果。
常见的低通滤波器有RC低通滤波器和RLC低通滤波器。
其频率响应曲线呈现出在截止频率处逐渐下降的特点。
2. 高通滤波器高通滤波器则相反，它可以通过让高频信号通过而抑制低频信号来实现滤波的效果。
常见的高通滤波器有RC高通滤波器和RLC高通滤波器。
其频率响应曲线呈现出在截止频率处逐渐上升的特点。
3. 带通滤波器带通滤波器是可以通过让某一特定频率范围内的信号通过而抑制其他频率的信号来实现滤波的效果。
常见的带通滤波器有LC带通滤波器和RLC带通滤波器。
其频率响应曲线在特定频率范围内呈现出较高的增益，而在其他频率处则有较低的增益。
4. 带阻滤波器带阻滤波器则相反，它可以通过让某一特定频率范围内的信号被抑制而使其不通过，而其他频率的信号则可以通过。
常见的带阻滤波器有LC带阻滤波器和RLC带阻滤波器。
其频率响应曲线在特定频率范围内呈现出较低的增益，而在其他频率处则有较高的增益。
5. 滤波器的性能参数在分析滤波特性时，我们还需要考虑滤波器的一些性能参数，如截止频率、增益、带宽等。
截止频率是指当信号的频率达到一定值时，滤波器开始起作用，信号被抑制或通过的程度会发生变化。
增益则是指信号经过滤波器后的输出与输入之间的比例关系。
带宽则是指滤波器对信号有效传输的频率范围。
综上所述，滤波电路中的滤波特性是指滤波器对不同频率信号的响应情况。
不同类型的滤波器具有不同的滤波特性，如低通滤波器能够抑制高频信号，高通滤波器则能够抑制低频信号，而带通滤波器和带阻滤波器则分别能够通过或抑制特定频率范围内的信号。
在分析滤波特性时，我们还需要考虑滤波器的截止频率、增益和带宽等性能参数。
LC滤波电路分析，LC滤波电路原理及其时间常数的计算
LC滤波电路分析，LC滤波电路原理及其时间常数的计算LC滤波器具有结构简单、设备投资少、运⾏可靠性较⾼、运⾏费⽤较低等优点，应⽤很⼴泛。
LC滤波器⼜分为单调谐滤波器、滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等⼏种。
LC滤波主要是电感的电阻⼩，直流损耗⼩。
对交流电的感抗⼤，滤波效果好。
缺点是体积⼤，笨重。
成本⾼。
⽤在要求⾼的电源电路中。
RC滤波中的电阻要消耗⼀部分直流电压，R不能取得很⼤，⽤在电流⼩要求不⾼的电路中.RC体积⼩，成本低。
滤波效果不如LC电路 常⽤的滤波电路有⽆源滤波和有源滤波两⼤类。
若滤波电路元件仅由⽆源元件（电阻、电容、电感）组成，则称为⽆源滤波电路。
⽆源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波（包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等）。
若滤波电路不仅由⽆源元件，还由有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成，则称为有源滤波电路。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电⼦滤波器。
⽆源滤波电路的结构简单，易于设计，但它的通带放⼤倍数及其截⽌频率都随负载⽽变化，因⽽不适⽤于信号处理要求⾼的场合。
⽆源滤波电路通常⽤在功率电路中，⽐如直流电源整流后的滤波，或者⼤电流负载时采⽤LC（电感、电容）电路滤波。
有源滤波电路的负载不影响滤波特性，因此常⽤于信号处理要求⾼的场合。
有源滤波电路⼀般由RC⽹络和集成运放组成，因⽽必须在合适的直流电源供电的情况下才能使⽤，同时还可以进⾏放⼤。
但电路的组成和设计也较复杂。
有源滤波电路不适⽤于⾼电压⼤电流的场合，只适⽤于信号处理。
根据滤波器的特点可知，它的电压放⼤倍数的幅频特性可以准确地描述该电路属于低通、⾼通、带通还是带阻滤波器，因⽽如果能定性分析出通带和阻带在哪⼀个频段，就可以确定滤波器的类型。
识别滤波器的⽅法是：若信号频率趋于零时有确定的电压放⼤倍数，且信号频率趋于⽆穷⼤时电压放⼤倍数趋于零，则为低通滤波器；反之，若信号频率趋于⽆穷⼤时有确定的电压放⼤倍数，且信号频率趋于零时电压放⼤倍数趋于零，则为⾼通滤波器；若信号频率趋于零和⽆穷⼤时电压放⼤倍数均趋于零，则为带通滤波器；反之，若信号频率趋于零和⽆穷⼤时电压放⼤倍数具有相同的确定值，且在某⼀频率范围内电压放⼤倍数趋于零，则为带阻滤波器。
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图5-3 m推演型LPF的特性示例
图5-5
表2 m推演型低通滤波电路元件归一化参数表
续表2
(9) 将上式（6）~（9）带入电路中得下图m推演型低通滤波电路，陷波点为 130MHZ，截止频率为100MHZ。
m推演型低通滤波电路，在f=130MHZ处有一个陷波点
仿真结果
回波损耗频率特性曲线，当在陷波点f=130MHZ时，电路的回拨损 耗最大，信号反射最厉害
2A
63.66 V
u1 (t ) [63.66 42.44cos(t ) 8.488cos(2t ) 3.638cos(3t ) ...]V
2. 对于基波，先计算转移电压比
| H ( j ) | 1 1 C
2
1 1 10
设计RC二阶低通滤波器电路，可以通过将两个RC一阶低通滤波电路 级联等到，RC二阶低通滤波电路。
图 14-9
下面给出一个fc=200KHZ的RC二阶低通滤波电路的仿真电路图
仿真结果：RC二阶电路的幅频特性 曲线，截止频率为28.199KHZ，
RC二阶高通滤波电路相频特性曲线
3.3RC二阶高通滤波电路
RC一阶高通滤波电路仿真原理图
RC一阶高通滤波电路幅频特性曲线，从图中可以看 出电路在幅度增益下降3.232dB时，截止为 100.901KHZ,滤波电路的性能能满足设计指标。
RC一阶高通滤波电路相频特性曲线，从图中可任意看 出当f=100.697KHZ时，相角超前46.497 deg。
3.3RC二阶低通滤波电路
图10
RC二阶高通滤波电路幅度表达式
RC二阶高通滤波电路截止频率
RC滤波电路所实现的频率特性，也可由相应的 RL电路来实现。在低频率应用的条件下，由于
电容器比电感器价格低廉、性能更好，并有一 系列量值的各类电容器可供选用，RC滤波器得 到了更广泛的应用。
3.4 RC带通滤波电路
RC带通滤波电路幅度表达式
通频带中的增益在高频电路中， 一方面LC电路为无源器件，并 且理想的无源LC器件不消耗能 量，在实际电路中当信号频率 很高时LC器件体积反而在减小， 并且流过的电流也比有源滤波 电路大的多。在低功耗电路和 滤波电路中也很常见。
5.1 定K型二阶LC低通滤波电路 定K滤波电路的设计方法，是利用截止频率为 fc=/2TT HZ,特性阻抗为1欧姆归一化电路，来求 特定截止频率，特性阻抗为1欧姆的电路，再将 特性阻抗为1欧姆的电路转化为特性阻抗为满足 要求的特性阻抗的电路。仿真验证结论。如下 图5-1为定K型归一化低通滤波电路，其归一化 截止频率fc=1/2TT,特性阻抗为1欧姆。
下图测量的主要是滤波电路在幅度下降3dB时的，相角的频率 特性，从图中可以看出在截止频率处的相角延迟了43.089 deg
图7 RC一阶滤波电路在截止频率出的相频特性
3.2 RC一阶高通滤波电路分析
RC一阶高通滤波电路的就在在RC一阶低通滤波电路的基础上变换得 到的，如图8，将RC低通滤波电路中的RC位置交换一下，便得到RC高 通滤波电路。
最后将以上各项电压瞬时值相加得到
u2 (t ) [63.66 4.24cos(t 84.3 ) 0.424cos(2t 87.1 ) 0.121cos(3t 88.1 )]V
由于低通滤波电路对谐波有较大衰减，输出波形中谐波分量很小，得到 图13所示脉动直流波形。
图8 RC一阶低通滤波电路向RC一阶高通滤波电 路变换
利用节点电压法，求得电路的电 压之比
（3-4） 令 （3-5）
将上式改写为
（3-6）
RC一阶高通滤波电路幅度，相角 表达式
图 14-8
图9 RC一阶高通滤波电路幅频特性曲线
3.1.1 RC一阶高通滤波电路设计 要求：设计一个RC低通滤波电路，其截止频率为 fc=100KHZ,f=20fc时信号衰减40dB。 由-20ndB,可确定电路的阶数为1阶。 又因为，fc=2TT/wc，wc=1/RC, 取R=10K，得C=1/(2TT*fc*R) C=150pf 取电容C为标称值得C=150pF
1. 滤 波 器 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。 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） 它们的理想幅度频率特性曲线如图1所示。
滤波器也可以 由无源的电抗性元 件或晶体构成，称 为无源滤波器或晶
体滤波器。
图13.01 有源滤波器的频响
2.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2 所示。
3.RC滤波电路分析
3.1 RC一阶低通滤波电路分 析 图3所示RC串联电路，其负 载端开路时电容电压对输 入电压的转移电压比为
2
0.1
( ) arct an arct an 10 84.3 C
即可求得
4A u 21 (t ) 0.1cos( t 84.3 )V 4.24 cos( t 84.3 )V 3
u1 (t ) [63.66 42.44 cos(t ) 8.488cos(2t ) 3.638cos(3t ) ...]V
实际应用分析：图12(a)表示工频正弦交流电经全波整流后 的波形，试设计一个RC低通滤波电路来滤除其谐波分量
图12 求解过程：全波整流波形可用傅里叶级数展开为
其中f等于工频50HZ
2π ω 628 rad/s T
设A=100V，则
u1 (t ) [63.66 42.44cos(t ) 8.488cos(2t ) 3.638cos(3t ) ...]V
4.1有源滤波电路分析方法review
在分析有源滤波电路时可以将运放的输入阻抗看做无穷大， 输出阻抗看做0，并且利用虚短，虚断的概念来分析滤波 电路。列出滤波电路的传递函数，并求出截止频率的表达 式。
4.2一阶有源滤波电 路实例仿真分析
一阶有源滤波电路的截止频率为 fc=345.511HZ,
通频带内衰减分贝数
在multisim仿真电路，并利用Bode图仪测试电路幅频特性和 相频特性曲线
图5
从图中可以看出，在通带是幅度的分贝数应该是0dB，但是仿 真的结果却显示通带的幅度分贝数下降了0.838 dB,这是为神马 呢？ 主要的原因是因为滤波电路中的R消耗了一部分能量或者说在R1 上有电压降。
图6 一阶RC滤波电路在截止 频率处的幅频特性
1-1输入与输出的比值A与幅度分贝数的关系
图5 RC一阶电路的幅频特性与相频特性
图6RC一阶电路的幅频特性与相频特性Bode图
3.1.1 RC一阶低通滤波电路设计
要求：设计一个RC低通滤波电路，其截止频 率为fc=1MZ,f=10fc时信号衰减20dB。 由-20ndB,可确定电路的阶数为1阶。 又因为，fc=2TT/wc，wc=1/RC, 取R=10K，得C=1/(2TT*fc*R) C=15.9154931 pf 取电容C为标称值得C=16pF
图13 为了提高谐波效果，可加大RC使转折频率C降低，如选择 C=0.01,求得的输出电压为
提高谐波效果的另外一种方法是将一阶RC滤波电路改变为二阶RC滤波电路， 仍然采用1/RC=0.1的参数，求得的输出电压为
若采用1/RC=0.01的参数，其输出电压为
4.有源滤波电路简介
• 有源滤波电路就是电路中含有有源器件 （BJT,运放等）的滤波电路，主要应用交流 小信号处理，不能流过大电流，主要分为 一阶，二阶，三阶电路，其电路分析方法 与RC无源滤波电路一样，这里不做详细介 绍，仅以一阶有源滤波电路与二阶有源滤 波电路实例来介绍有源滤波电路。了解更 多有关有源滤波电路的内容请查阅相关资 料。
3. 对于二次谐波有
求得
4. 对于三次谐波有：
1 | H ( j ) | 2 30 1 30 ( ) arctan30 88.1
求得
1
4A 1 u23 (t ) cos( 3t 88.1 )V 0.121 cos( 3t 88.1 )V 35 30
举例：设计截止频率为1GHZ,特性阻抗为50欧姆的低通滤波电路。
（1）求归一化系统M=电路截止频率/归一化电路截止频率 =1*10^9HZ/(1/2TT HZ)=6283185307 （2）求特性阻抗为1欧姆电路电感参数为LM=L1/M=159.1549431 （pH） （3）求特性阻抗为1欧姆电路电容参数为CM=C1/M=159.1549431 （pF） （4）将1欧姆定K型电路阻抗变化为50欧姆，请归一化系数K=目标 电路特性阻抗/归一化电路阻抗=50/1=50
图11 RC带通滤波电路
U j RC 2 H ( j ) U1 1 2 R 2C 2 j3 RC
RC带通滤波电路中 心频率
1 0 RC
图12 RC带通滤波电路幅频特性，相频特性曲 线
RC带通滤波电路仿真原理图
RC带通滤波电路，中心频率6.504KHZ
RC带通滤波电路相频特性曲线
一阶有源滤波电路10倍截止频率处衰减分贝数。
一阶有源滤波电路的相频特性曲线，从图中可以看出， 当衰减输入信号频率为f=352.971HZ时，输出信号相位之 后输入信号46.188 deg。
4.3二阶有源低通滤波器
二阶有源低通滤波电路截止频率为fc=369.875HZ
10倍截止频率处下降的分贝数有何意义？一阶，二阶，多阶有源 低通滤波电路中10倍频率处衰减的分贝数是一样的吗？
采用图（b）所示一阶RC滤波电路，并选择电路元件参数满足以下 条件
即 RC=15.9ms。例如电容C=10F,则电阻R=1590；若电 容C=100F,则电阻R=159。 用叠加定理分别求出直流分量和各次谐波分量的输 出电压的瞬时值。 1. 对于直流分量，电容相当于开路，输出电压为