信号检测与处理电路-2
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为使 fp=f0，且在f=f0时幅频特性按－40dB/十倍频下降。
f→0时，C1断路，正反馈 断开，放大倍数为通带放大 倍数。
f →∞， C2短路，正反馈不 起作用，放大倍数→0 。
引入正反馈
因而有可能在f = f 0时放大倍数等于或大于通带放大倍数。 对于不同频率的信号正反馈的强弱不同。
模 拟电子技术
f 10 f0 20lg Au / Aup 40dB;
f 100 f0
20lg Au / Aup 80dB;
优点：过渡带窄。
缺点：在f = f0 附近，输出幅度衰减大。
改进思路：在提升 f0 附近的输出幅度。
模 拟电子技术
模 拟电子技术
一阶低通
二阶简单低通
模 拟电子技术
五、压控二阶有源滤波 LPF
Ui (2 jRC)(jCR 1)U U jRCUO Ui [1 (RC )2 3jRC]U jRCU O
U
U0
R1 R1 R f
U
U0 Aup
Aup
1
Rf R1
模 拟电子技术 Ui [1 (RC )2 3jRC]U jRCU O
U
U0 Aup
Ui
[1 (RC)2
3jRC] Uo
2 jC - RCC
Ui
1 jRC R(2 jC - RCC) 1
jRC
1 jRC Ui 1 (RC) 2 3jRC
模 拟电子技术
Uwk.baidu.com
UM
1
jCR 1
UM
U
i
1
(
1 jRC RC) 2 3jRC
U
Ui
1
1 (RC) 2
3jRC
U
U0
R1
R1 Rf
f0
1 2RC
特征频率
Au
(1
Rf ) R1 1 (
Aup =1.58
fH =99.5
模 拟电子技术
三、反相输入一阶低通滤波电路LPF
I1
Ui R1
I1 I2
I2
U0
1
jc
//
R
f
1
f0 2R f C
模 拟电子技术
四、 简单二阶有源滤波 LPF
U
U0
R1
R1 Rf
1
U
UM
jC
R 1
jC
UM
1
jCR 1
( 1 R) // 1
UM
Ui
jC
R( 1
jC
R) // 1
jC
jC
模 拟电子技术
( 1 R) 1
( 1 R) // 1
jC
jC
jC jC
1 R 1
jC
jC
( 1 R)
jC
1 jRC
2 jRC 2 jC - RCC
( 1 R) // 1
UM
Ui
jC
R( 1
jC
R) // 1
jC
jC
1 jRC
Ui
2 jC - RCC R 1 jRC
f 0.1fH 20lg AU 0dB;
f fH 20lg AU 3dB 0dB;
f 10 fH
f 100 fH
20lg AU 20dB;
20lg AU 40dB;
模 拟电子技术
1
A u
jC
R 1
1
1 jRC
jC
R
+ . Ui _
+
C
. Uo
_
优点：电路简单，适用于高频。 缺点：带负载能力差，无放大能力，过渡带宽。
模 拟电子技术
8.2.1 有源低通滤波电路 LPF—Low Pass Filter
一、RC低通电路
Au
U o Ui
1
R
jC
1
1
1 jRC
jC
R + . Ui _
+
C
. Uo
_
Au
1
1 j
1 1 j
f
H
fH
fH
H 2
1
2RC
模 拟电子技术
Au
1 1 ( f )2
fH
20lg Au 20lg
1 ( f )2 fH
U
U0
R1 R1 R f
Ui UM UM U UM UO
R
R
1
jC
1
U
UM
jC
R 1
jC
UM
1
jCR 1
模 拟电子技术
Ui UM UM U UM UO
R
R
1
jC
Ui U M U M U jRC(U M UO )
Ui (2 jRC)U M U jRCU O
U
UM
1
jCR 1
UM U (jCR 1)
f
1 )2 3j
f
f0
f0
特征频率
f0
1 2π RC
Au
模
Aup 1
(
拟1
f )2
电
3j
子
f
f0
f0
技术
Aup
1
Rf R1
20lg
Au Aup
20lg
(1 ( f )2 )2 (3 f )2
f0
f0
f 0.1 f0 20lg Au / Aup 0dB;
f f0 20lg Au / Aup 20lg 3 9dB;
Aup
jRCU O
Ui
UO
1 (RC)2
3jRC -
Aup
jAupRC
AU
UO Ui
1 (RC)2
Aup
j(3 - Aup )RC
Aup
1
Rf R1
f0
1 2RC
Au
1 (
f f0
)2
Aup j[3
Aup ]
f f0
Q 1 3 Aup
Aup
1 ( f )2 j 1 f
f0
Q f0
模 拟电子技术
二、同相输入一阶有源低通滤波器 LPF
Rf
1
U
Ui
jC
R 1
jC
U
U0
R1
R1 Rf
R1
R
U·i C
8
U·o
1
U U
Au
Uo Ui
jC
R 1
jC
(1
Rf ) R1 1
1
j RC
(1
Rf ) R1
Aup 1 j f fH
Aup = 1 + Rf /R1 — 通带放大倍数 fH = 1/2RC — 上限截止频率
模 拟电子技术
Aup
1
RF R1
Au
Aup 1 j f
fH
(
fH
1) 2πRC
20 lg Au / Aup 20lg
1 ( f )2 fH
一阶低通有源滤波器与无源低通滤波器的过渡带相同； 但通带放大倍数得到提高，并且带负载能力强。
如何使过渡带变窄？？？ 需采用多阶滤波器，即增加RC环节。
模 拟电子技术
f→0时，C1断路，正反馈 断开，放大倍数为通带放大 倍数。
f →∞， C2短路，正反馈不 起作用，放大倍数→0 。
引入正反馈
因而有可能在f = f 0时放大倍数等于或大于通带放大倍数。 对于不同频率的信号正反馈的强弱不同。
模 拟电子技术
f 10 f0 20lg Au / Aup 40dB;
f 100 f0
20lg Au / Aup 80dB;
优点：过渡带窄。
缺点：在f = f0 附近，输出幅度衰减大。
改进思路：在提升 f0 附近的输出幅度。
模 拟电子技术
模 拟电子技术
一阶低通
二阶简单低通
模 拟电子技术
五、压控二阶有源滤波 LPF
Ui (2 jRC)(jCR 1)U U jRCUO Ui [1 (RC )2 3jRC]U jRCU O
U
U0
R1 R1 R f
U
U0 Aup
Aup
1
Rf R1
模 拟电子技术 Ui [1 (RC )2 3jRC]U jRCU O
U
U0 Aup
Ui
[1 (RC)2
3jRC] Uo
2 jC - RCC
Ui
1 jRC R(2 jC - RCC) 1
jRC
1 jRC Ui 1 (RC) 2 3jRC
模 拟电子技术
Uwk.baidu.com
UM
1
jCR 1
UM
U
i
1
(
1 jRC RC) 2 3jRC
U
Ui
1
1 (RC) 2
3jRC
U
U0
R1
R1 Rf
f0
1 2RC
特征频率
Au
(1
Rf ) R1 1 (
Aup =1.58
fH =99.5
模 拟电子技术
三、反相输入一阶低通滤波电路LPF
I1
Ui R1
I1 I2
I2
U0
1
jc
//
R
f
1
f0 2R f C
模 拟电子技术
四、 简单二阶有源滤波 LPF
U
U0
R1
R1 Rf
1
U
UM
jC
R 1
jC
UM
1
jCR 1
( 1 R) // 1
UM
Ui
jC
R( 1
jC
R) // 1
jC
jC
模 拟电子技术
( 1 R) 1
( 1 R) // 1
jC
jC
jC jC
1 R 1
jC
jC
( 1 R)
jC
1 jRC
2 jRC 2 jC - RCC
( 1 R) // 1
UM
Ui
jC
R( 1
jC
R) // 1
jC
jC
1 jRC
Ui
2 jC - RCC R 1 jRC
f 0.1fH 20lg AU 0dB;
f fH 20lg AU 3dB 0dB;
f 10 fH
f 100 fH
20lg AU 20dB;
20lg AU 40dB;
模 拟电子技术
1
A u
jC
R 1
1
1 jRC
jC
R
+ . Ui _
+
C
. Uo
_
优点：电路简单，适用于高频。 缺点：带负载能力差，无放大能力，过渡带宽。
模 拟电子技术
8.2.1 有源低通滤波电路 LPF—Low Pass Filter
一、RC低通电路
Au
U o Ui
1
R
jC
1
1
1 jRC
jC
R + . Ui _
+
C
. Uo
_
Au
1
1 j
1 1 j
f
H
fH
fH
H 2
1
2RC
模 拟电子技术
Au
1 1 ( f )2
fH
20lg Au 20lg
1 ( f )2 fH
U
U0
R1 R1 R f
Ui UM UM U UM UO
R
R
1
jC
1
U
UM
jC
R 1
jC
UM
1
jCR 1
模 拟电子技术
Ui UM UM U UM UO
R
R
1
jC
Ui U M U M U jRC(U M UO )
Ui (2 jRC)U M U jRCU O
U
UM
1
jCR 1
UM U (jCR 1)
f
1 )2 3j
f
f0
f0
特征频率
f0
1 2π RC
Au
模
Aup 1
(
拟1
f )2
电
3j
子
f
f0
f0
技术
Aup
1
Rf R1
20lg
Au Aup
20lg
(1 ( f )2 )2 (3 f )2
f0
f0
f 0.1 f0 20lg Au / Aup 0dB;
f f0 20lg Au / Aup 20lg 3 9dB;
Aup
jRCU O
Ui
UO
1 (RC)2
3jRC -
Aup
jAupRC
AU
UO Ui
1 (RC)2
Aup
j(3 - Aup )RC
Aup
1
Rf R1
f0
1 2RC
Au
1 (
f f0
)2
Aup j[3
Aup ]
f f0
Q 1 3 Aup
Aup
1 ( f )2 j 1 f
f0
Q f0
模 拟电子技术
二、同相输入一阶有源低通滤波器 LPF
Rf
1
U
Ui
jC
R 1
jC
U
U0
R1
R1 Rf
R1
R
U·i C
8
U·o
1
U U
Au
Uo Ui
jC
R 1
jC
(1
Rf ) R1 1
1
j RC
(1
Rf ) R1
Aup 1 j f fH
Aup = 1 + Rf /R1 — 通带放大倍数 fH = 1/2RC — 上限截止频率
模 拟电子技术
Aup
1
RF R1
Au
Aup 1 j f
fH
(
fH
1) 2πRC
20 lg Au / Aup 20lg
1 ( f )2 fH
一阶低通有源滤波器与无源低通滤波器的过渡带相同； 但通带放大倍数得到提高，并且带负载能力强。
如何使过渡带变窄？？？ 需采用多阶滤波器，即增加RC环节。
模 拟电子技术