一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

        信号通常会参杂很多干扰信号，滤波是信号处理中的一个重要前提步骤，滤波电路又称为滤波器，它的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。换句话说，凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。

　　仅由电阻、电容、电感这些无源元件组成的滤波电路称为无源滤波器。如果滤波电路中含有有源元件，如集成运放等，则称为有源滤波器。

　　而低通滤波器的基本电路特点是，只允许低于截止频率的信号通过。 一阶有源低通滤波电路是最简单滤波电路， 一阶有源低通滤波电路也是组成二阶、高阶有源低通滤波电路的最小单元。

　　一阶有源低通滤波电路分析：A

　　

　　因为 Vs1 的周期大于 Vs2 ，所以最后输出将 Vs2 滤去，并将原输入放大，得到V0。

　　一阶有源低通滤波电路分析：B

　　见下图1（a）所示电路为一阶有源低通滤波电路。

　　

　　图1（a） 电路图图1（b） 频幅特性

　　由RC电路可知

　　（1）

　　根据同相比例运算电路的运算关系，有=（1+），故滤波器的电压传递函数为

　　（2）

　　令，即，上式可变为

　　（3）

　　当f=0时， ，其中为电路的通带放大倍数。

　　当f=f0时，。

　　当f=∞时，。

　　其幅频特性如图1（b）所示。

　　一阶低通Butterworth滤波电路

　　下图a和b是用运算放大器设计的两种一阶Butterworth滤波电路的电路。图a是反相输入一阶低通滤波器，实际上就是一个积分电路，其分析方法与一阶积分电路相同。

　　



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　　一阶有源低通滤波器升级二阶有源低通滤波器

　　为改善滤波效果，使f》fo时，信号衰减的更快，一般在图1（a）所示的一阶低通滤波器的基础上再增加一级RC电路就构成二阶有源低通滤波器，如图2所示。

　　

　　图2（a） 电路图图1（b） 频幅特性