第3章有源滤波及使用注意事项

1滤波电路的基础知识有源滤波电路一、滤波电路的种类

滤波器：是一种能使有用频率信号通过，而同时抑制或衰减无用频率信号的电子装置。LPF：低通滤波器HPF：高通滤波器BPF：带通滤波器BEF：带阻滤波器APF：全通滤波器1.按信号性质分类3.按电路功能分类:2.按所用元件分类模拟滤波器和数字滤波器无源滤波器和有源滤波器4.按阶数分类:一阶，二阶…高阶2

理想低通滤波器（LPF）

高通滤波器（HPF）

带通滤波器（BPF）

带阻滤波器（BEF）

全通滤波器：f=0~∞范围内信号都能通过。3二、滤波器的幅频特性

过渡带越窄，频率特性越陡，越接近理想滤波器的特性，电路的选择性越好，滤波特性越好。通带电压增益通带截止频率任务：求解通带电压增益Aup、通带截止频率fp、过渡带的斜率。4

1、无源低通滤波器：由无源器件（R、L、C）构成。三、无源滤波电路和有源滤波电路

求图示RC低通滤波器在带负载和不带负载情况下放大倍数的频率特性表达式，并画出其幅频特性波特图。

不带负载时：5低通电路的幅频特性曲线和相频特性曲线过渡带的斜率为-20dB/十倍频程6

带负载时：通带电压增益数值减小、通带截止频率升高，都随负载而变化。7无源滤波电路缺点:1．带载能力很差，当负载变化时，其放大倍数减小，上限截止频率增大；２．特性不理想，边沿不陡。电路的幅频特性波特图在无源滤波电路和负载间加一个高输入电阻，低输出电阻的隔离电路→电压跟随器，就构成了有源滤波电路。2、有源低通滤波电路8传递函数：滤波器输出量与输入量之比滤波器四、有源滤波电路的传递函数9传递函数中出现

的一次项，故称为一阶滤波器。低通滤波器一、同相输入低通滤波器一阶电路10电路的优点：１．有放大作用２．运放输出，带负载能力强电路的缺点：特性不理想，边沿不陡

为了使过渡带变窄，需采用多阶滤波器，即增加RC环节。在Au(s)表达式分母中s的方次就是滤波器的阶数。幅频特性11二阶电路12简单二阶低通滤波电路的幅频特性fp=0.37fo衰减斜率为

-40dB/十倍频程13引入正反馈为使fp=f0，且在f=f0时幅频特性按－40dB/十倍频下降,引入正反馈.

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，放大倍数小→0；

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。压控电压源二阶低通滤波电路14

列P、M点的节点电流方程，整理可得：15高通、带通、带阻有源滤波器

1.

高通滤波器（HPF）

与LPF有对偶性，将LPF的电阻和电容互换，就可得一阶HPF、简单二阶HPF、压控电压源二阶HPF电路。2.

带通滤波器（BPF）fH＞fL163.

带阻滤波器（BEF）fH＜fL集成运放使用中的几个具体问题集成运放参数的测试使用中可能出现的异常现象集成运放的保护下页总目录一、集成运放参数的测试当选定集成运放的产品型号后，通常只要查阅有关器件手册即可得到各项参数值，而不必逐个测试。但手册中给出的往往只是典型值，由于材料和制造工艺的分散性，每个运放的实际参数与手册上给定的典型值之间可能存在差异，因此有时仍需对参数进行测试。参数的测试可以采用一些简易的电路和方法手工进行。在成批生产或其他需要大量使用集成运放的场合，也可以考虑利用专门的参数测试仪进行自动测试。下页上页首页二、使用中可能出现的异常现象下页上页1.不能调零出现这种异常现象的原因可能是：调零电位器不起作用；应用电路接线有误或有虚焊点；反馈极性接错或负反馈开环；集成运放内部已损坏等。如果关断电源后重新接通即可调零，则可能是由于运放输入端信号幅度过大而造成的“堵塞”现象。为了预防“堵塞”，可在运放输入端加上保护措施。首页下页上页2.漂移现象严重造成漂移过于严重的原因可能是：存在虚焊点；运放产生自激振荡或受到强电磁场的干扰；集成运放靠近发热元件；输入回路的保护二极管受到光的照射；调零电位器滑动端接触不良；集成运放本身已损坏或质量不合格等。3.产生自激振荡常用的消除自激振荡的措施主要有：按规定部位和参数接入校正网络；防止反馈极性接错，避免反馈过强；合理安排接线，防止杂散电容过大等。首页三、集成运放的保护1.输入保护下页上页+-AuIuOR1RFVD1VD2反相输入保护同相输入保护+-AuIuOR1RFVD1VD2R+V-V限制集成运放两个输入端之间的差模输入电压不超过VD1、VD2的正向导通电压。限制集成运放的共模输入电压不超过+V至-V的范围。首页2.电源极性错接保护下页上页电源错接保护+-AVD1VD2+VCC-VEE若电源极性错接，则二极管VD1

、VD2不能导通，使电源被断开。首页上页3.输出端错接保护利用稳压管保护运放+-AuIuOR1RFVDZ1VDZ2R