经典的滤波电路(值得收藏)

滤波电路

有 源 滤 波 电路

滤波器的用途 滤波器是一种能使有用信号通过，滤除信号中无 用频率，即抑制无用信号的电子装置。 例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高 频率成分的干扰。

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有源滤波电路的分类

有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的 放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、 C等无源元件而构成的。 低通滤波器（LPF） 高通滤波器（HPF） 带通滤波器（BPF） 带阻滤波器（BEF）

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低通滤波器的主要技术指标 （1）通带增益Avp

通带增益是指滤波器在通频带内的电压放大 倍数，性能良好的LPF通带内的幅频特性曲线 是平坦的，阻带内的电压放大倍数基本为零。

（2）通带截止频率fp

其定义与放大电路的上限截止频率相同。 通带与阻带之间称为过渡带，过渡带越窄，说 明滤波器的选择性越好。

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一阶有源滤波器

电路特点是电路简单，阻 带衰减太慢，选择性较差。

1.通带增益

当 f = 0时，电容视为开路，通 带内的增益为 R

A0 AVF 1

f

1 V P ( s ) Vi ( s ) 1 SRC 2.传递函数 A0 V0 ( s) 1 A( s) AVF Vi ( s) 1 SRC 1 S

RC低通 电压放大倍数 (传递函数)为

R + . Vi C

R1

n

Vo 1 1 AV Vi 1 j RC 1 SRC 1 V 0 Vi 1 SRC

+ n 1 /( RC)， . Vo 称特征频率 -

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3.幅频响应

V0 ( s) A0 A( s) Vi ( s) 1 S

n

V0 ( j ) A0 A( j ) Vi ( j ) 1 j ( )

n

A( j )

V0 ( j ) Vi ( j )

A0

2 1 ( ) n

一阶LPF的幅频特性曲线

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简单二阶低通有源滤波器

为了使输出电压在高频段以更快的速率下降，以改 善滤波效果，再加一节RC低通滤波环节，称为二阶

有源滤波电路。它比一阶低通滤波器的滤波效果更好。

二阶LPF

二阶LPF的幅频特性曲线

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（1）通带增益

当 f = 0, 或频率很低时，各 电容视为开路，通带内的增 益为 Rf Avp 1 R1

（2）传递函数

Vo ( s ) AvpV( ) ( s ) V( ) ( s ) VN ( s ) 1 1 sC 2 R

1 1 ∥ (R ) sC1 sC 2 VN s Vi ( s ) 1 1 R [ ∥ (R )] sC1 sC 2

通常有C1=C2=C，联立求解以上三式，可得 滤波器的传递函数 Avp VO s Av s VI s 1 3sCR sCR 2

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(3)通带截止频率

将s换成 jω ，令 0 2π f 0 1/ RC,可得 当 f f p 时，上式分母的模 解得截止频率

Av 1 (

Avp f 2 f ) j3 f0 f0

1 (

fp f0

) j3

2

fp f0

2

53 7 0.37 fp f 0 0.37 f 0 2 2π RC 与理想的二阶波特图相比，在超过 f 0 以后， 幅频特性以-40 dB/dec的速率下降，比一阶的 下降快。但在通带截止频率 f p f 0之间幅频 特性下降的还不够快。

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二阶压控型低通滤波器

二阶压控型低

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