模拟电子技术模拟电子技术 (77).pdf

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1、滤波的基础知识滤波的基础知识 滤波电路的分类滤波电路的分类 有源滤波的优点有源滤波的优点 滤波电路的应用场合滤波电路的应用场合 理想滤波器与实际滤波器的幅频特性的比较理想滤波器与实际滤波器的幅频特性的比较 LPF与与HPF的对偶关系的对偶关系 场合一：场合一：对各种各样的对各种各样的外来干扰外来干扰信号，我们应当设法将其滤除，信号，我们应当设法将其滤除，或者将它衰减到足够小的程度。或者将它衰减到足够小的程度。场合二：场合二：当所用信号和其他信号混合在一起时，必须设法将当所用信号和其他信号混合在一起时，必须设法将电路的电路的有用信号挑选有用信号挑选出来。出来。一、滤波电路的使用场合一、滤波电路的

2、使用场合 滤波：滤波：让有用频率信号通过，无用频率信号被抑制。让有用频率信号通过，无用频率信号被抑制。一般情况下滤波电路均处于主系统的前级，用它来作信号处一般情况下滤波电路均处于主系统的前级，用它来作信号处理、抑制干扰等。理、抑制干扰等。按按处理方法处理方法分分 硬件滤波硬件滤波 软件滤波软件滤波 按按所处理信号所处理信号分分 模拟滤波器模拟滤波器 数字滤波器数字滤波器 按按构成器件构成器件分分 无源滤波器无源滤波器 有源滤波器有源滤波器 按按幅频率特性的频带幅频率特性的频带分分 高通滤波器高通滤波器 低通滤波器低通滤波器 带通滤波器带通滤波器 带阻滤波器带阻滤波器 按传递函数按传递函数分母分

3、母s的最高次幂的最高次幂分分 一阶滤波器一阶滤波器 二阶滤波器二阶滤波器 N 阶滤波器阶滤波器 二、滤波电路的分类二、滤波电路的分类 在无源滤波的基础上在无源滤波的基础上，如果，如果加入有源器件加入有源器件（比如说集成运放），（比如说集成运放），并引入深度负反馈并引入深度负反馈就可以构成就可以构成有源滤波器有源滤波器。三、有源三、有源RC滤波的优点滤波的优点 如果如果只用无源器件只用无源器件，如，如R、L、C组成滤波器，称为组成滤波器，称为无源滤波器无源滤波器。有源有源RC滤波的优点：滤波的优点：（1）它不使用电感元件，故体积小，重量轻，也不必屏蔽。）它不使用电感元件，故体积小，重量轻，也不必

4、屏蔽。（3）除了滤波作用外，还可以放大信号，而且，在调节电）除了滤波作用外，还可以放大信号，而且，在调节电压放大倍数时，不会影响滤波特性。压放大倍数时，不会影响滤波特性。（2）有源滤波电路）有源滤波电路可以可以引入电压串联深度负反馈，输入阻抗引入电压串联深度负反馈，输入阻抗高，输出阻抗低，输入与输出之间具有良好的隔离。只要将高，输出阻抗低，输入与输出之间具有良好的隔离。只要将几个低阶几个低阶RC滤波网络串联起来，就可得到高阶滤波电路。滤波网络串联起来，就可得到高阶滤波电路。有源有源RC滤波的缺点：滤波的缺点：不宜用于高频范围，不宜用于高频范围，也不适合在高压或大电流条件下应用。也不适合在高压或

5、大电流条件下应用。四、理想滤波器与实际频器的幅频特性比较四、理想滤波器与实际频器的幅频特性比较 f uAlg20 通通 阻阻 低通低通LPF 通通 阻阻 f uAlg20 高通高通HPF f uAlg20 阻阻 通通 阻阻 带通带通BPF f uAlg20 通通 阻阻 通通 带阻带阻BEF 实际滤波电路的幅频特性实际滤波电路的幅频特性 f upuAA/通通 阻阻 1 0.707 fH 低通低通 f 通通 阻阻 fL upuAA/高通高通 f 阻阻 通通 阻阻 upuAA/fL fH 带通带通 f 通通 阻阻 通通 fL fH upuAA/带阻带阻 理想滤波电路的幅频特性理想滤波电路的幅频特性

6、fH fL fH fH fL fL 通通 阻阻 fH 过渡带过渡带 90 f O|Au|1 0.707 O 45 fP=fL f fL 90 f 0|Au|1 0.707 45 fP=fH f 五、五、LPF与与HPF的对偶关系的对偶关系 R与与C位置互换位置互换 频率特性对偶性频率特性对偶性 电路结构对偶性电路结构对偶性 R C oU iU R C oU iU LPF与与HPF的对偶关系的对偶关系 R C oU iU R与与C位置互换位置互换 电路结构对偶性电路结构对偶性 sRC换成换成1/sRC 传递函数对偶性传递函数对偶性 或或jRC换成换成1/jRC j11 ioRCUUAu RCUUAu j111 io 11 )()()(ioRCssUsUsAu RCssUsUAu111)()(io R C oU iU 什么是传递函数？什么是传递函数？什么是正弦传递函数？什么是正弦传递函数？【问题引导】【问题引导】LPF与与HPF有那些对偶性？有那些对偶性？