滤波器

滤波器滤波电路：即对工作信号的频率具有选择性的电路。其基本功能是：让特定频率范围内的信号顺利通过，而阻止其它频率信号通过。也就是对其它频度信号要起衰减作用。低通滤波器（LPF）：频率低于截止频率fp的信号通过，高于fp的则被衰减；高通滤波器（HPF）：频率高于截止频率fp的信号通过，低于fp的则被衰减；带通滤波器（BPF）：频带范围在fp1和fp2之间的信号通过，其余被衰减；带阻滤波器（BEF）：频带范围在fp1和fp2之间的信号被衰减，其余可以通过。（带通滤波器常用于载波通信或弱信号提取等场合，以提高信噪比，带阻滤波器则用于已知干扰或噪声频率的情况下，阻止其通过）。全通滤波器（APF）：对于频率从0到∞的信号具有同样的放大倍数数，但对不同频率的信号将产生不同的相移。滤波器的理想幅频特性滤波器的实际幅频特性：通带：允许通过的频段称为通带，阻带：将信号衰减到零的频段为阻带，过渡带：Avp在通带和阻带之间存在过渡带。Avp：通带放大倍数，等于通带内输出电压与输入电压之比；fp：通带截止频率：使的频率；显然，过渡带越窄，电路的选择性越好，滤波特性越理想。||707.0||AvpAv无源滤波电路与有源滤波电路无源滤波电路：仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成，则称为无源滤波器。有源滤波电路：电路中不仅由无源元件，还有有源元件（晶体管、场效应管、集成运放）组成，称为有源滤波器。无源滤波电路通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化，故引入有源滤波电路。有源滤波电路为改善无源滤波器的负载对滤波特性的影响，采取的措施是：在无源滤波电路和负载之间加一个高输入电阻，低输出电阻的隔离电路，最简单的方法是加一个电压跟随器，这样即构成有源滤波电路，如图：表明：在集成运放功耗允许的情况下，负载发生变化时，Uo总是随差UP变，放大倍数的表达式不变，频率特性也不变。即负载不影响滤波特性。有源滤波电路特点：有源滤波电路一般由RC网络和集成运放组成，因而必须在适合直流电源作用下才能正常工作；不用电感，故体积小，重量轻，不需加磁屏蔽；可加电压串联负反馈，使Ri高、Ro低，在输入与输出之间有良好的隔离性。除能滤波外，还能将信号放大，而且AU易调节。不适宜高电压大电流的负载，只适用于信号处理。不适宜高频范围，一般使用频率在几十KHz以下。有源低通滤波器1、一阶低通：电路构成：2、二阶低通滤波器：由于一阶电路的过渡带宽，幅频特性最大衰减率仅为-20dB/十倍频。故可在一阶电路基础上增加RC环节，来增大衰减斜率。如图：高通滤波器（HPF）高通滤波电路与低通滤波电路具有对偶性，将LPF中滤波环节的电容、电阻对换就可得各种高通滤波器。1、Avp：对HPF，当f足够高时，C1、C2视为短路，则，对高通：Avp指f足够高时的电压放大倍数。2：R引入反馈，当参数合适时为正反馈，在fo附近可增大放大倍数。3：高阶HPF可以由几个低阶HPF串联而成。ffAvpjffAvpvAoo)3()(12ffQjffAvpvAAvpQoo1)(1:312带通滤波器将LPF和HPF相串联可以构成带通滤波器（BPF），典型电路：带阻滤波器BEF常用两个RC网络（一个LPF和一个HPF）相并联构成无源BEF，再与集成运放级联或有源BEF。典型电路：