一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

电子发烧友整理 07-24 0评

        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

  一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

  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。

  一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

  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

  一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图(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。

  一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

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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。

  一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

  图2(a) 电路图图1(b) 频幅特性

一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

一阶有源低通滤波电路与最经典一阶低通滤波器电路图

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