表41二阶滤波器的标准传递函数,零、极点分布以及幅频特性示意

1、表41二阶滤波器的标准传递函数,零、极点分布以及幅频特性示意图,运放作为有限增益放大器的有源滤波器电路,给Y1Y4赋予不同的阻容元件，则可构成不同的滤波器。例如，令Y1=Y3= , Y2=Y4=sC,如图423所示，则传递函数,429,与表41中的标准表达式比较，该传递函数有两个共轭复根(极点)而没有零点，可见是一个二阶低通滤波器。其中,当K3时,分母中s项系数变负，极点就会移至S平面的右半平面，从而导致系统不稳定。一般这种电路的Q只能做到10以下,4.3.1 一阶高通滤波电路(HPF,电路可由一阶LPF互换R C得到,传递函数为,uo,u,uI,令s=jw有,式中,高通截止频率,3,20dB

2、/十倍频,4.3.2 二阶压控电压源高通滤波电路,uo,频率特性,u,式中,要求:Aup3,其幅频特性曲线如图,运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器,多重反馈有源滤波器,4.3.3 带通滤波电路BPF,BPF作用是使某频段内的有用信号通过，而高于或低于此频段的信号将被衰减,可以用LPF和HPF串联组成,其构成思路如图所示,注意：低通截止频率fH大于高通截止频率fL,LPF,fH,HPF,fL,fH,fL,f0,通带,二阶压控电压源BPF,电路如图,LPH,HPF,频率特性为,uo,uI,等效品质因数Q等于,同相比例放大电路的放大倍数,Aup是通带电压放大倍数，有,中心频率,从特性曲线看到

3、，Q值越大，带宽BW越窄,则该电路为带通滤波器，如图325(a)所示。令C3=C4=C，其传递函数为,432,与表31中带通滤波器的标准传递函数,433,比较，得中心角频率,434,435,436,3dB带宽,中心频率增益,取R2R1,有,画出幅频特性如图425(b)所示。调节R2,使中心频率变化，但带宽不变，增益也不变。这是该电路的特点，也是优点，如图425(c)所示,图425带通滤波器,图425 带通滤波器 (a)电路；(b)幅频特性；(c)调节R2,幅频特性移动,4.3.4 带阻滤波电路(BEF,作用是阻止某一频段内的信号通过, 达到抗干扰的目的，又名陷波器,电路由低通和高通滤波电路并联

4、而成，其思路是,低通,高通,fH,fL,f0,阻带,双T带阻滤波电路如图,LPF,HPF,频率特性为,uo,ui,式中,为中心频率,特性曲线是,由图可知,Q值越大, 阻带宽度越窄,二、用带通和相加器组成带阻滤波器 用带通和相加器组成的带阻滤波器其框图如图427所示。 例如，采用图425(a)的带通滤波器和相加器组合便构成带阻滤波器。因为,338,图427 用带通滤波器和相加器组成带阻滤波器,只要令A=-1(即令图425(a)中的R5=2R1)，则,439,图428 50Hz陷波器电路,图429 50Hz陷波器的幅频特性及输入输出波形,425全通滤波器 全通滤波器的幅频特性是平行于频率轴的直线，所以它对频率没有选择性。人们主要利用其相位频率特性，作为相位校正电路或相位均衡电路。图430所示，是一个一阶全通滤波器或移相器，其传递函数为,440,441a,441b,图430一阶全通滤波器(移相器)电路,图431一阶移相器的幅频特性及相频特性,图432 状态变量滤波器的信号流图表示法,4.4 开关电容滤波电路(SCF,电路MOS管和小电容组成，工作原理是,q1=C1u1,q2=C1u2,电容C1的传输平均电流为,电路等效于,由此可见，开关电容滤波电路