有源低通滤波器(LPF)
1. 有源低通滤波器的技能方针
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通带增益:通频带内的电压拓宽倍数,对LPF讲,它是信号频率
时的电压增益。
时
一个简略的二阶低通有源滤波器:
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/diepqvpywbp.gif)
电路由二级无源RC低通滤波器加运放构成。
滤波作用由二级无源RC网络挑选,运放供应增益以及跋涉带负载才调。
利益:负载不直接与RC网络联接,而经过高输入电阻,低输出电阻的运放联接,其RC网络的滤波功用不受负载的影响。电路除有滤波功用外,还有拓宽作用。
通带增益的核算:当f=0时 ,C1、C2可视作开路 ,所以电路是一个同比照例拓宽器,其通带增益为:
要剖析它的滤波作用时,先求出电路增益的传递函数,依据电路原理有:
,
令C1=C2=C时,联立上述三个方程,解得该电路电压增益拉氏标明的传递函数如下:
通带截止频率求取:
将上式中s换成, 并令
,则
依据截止频率的界说,当时,上式右边分母之模为
(上限频率对应的增益降低到中频时的0.707倍)
即:
解得:
由上式画出折线化幅频特性如图所示:
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从波特图可知:二阶低通有源滤波器(LPF)在时,特性近似以-40dB/十倍频程斜率降低,比一阶降低立刻。但还不行,还应进一步向志向迫临。
2. 二阶压控电压源LPF
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它与通常二阶低通有源滤波器纷歧样的本地是C1电容不接地,而是联接到电路的输出端了。这么连的思路是:在f0邻近构成必定的正反响,使该点频率邻近的特性起峰来改进滤波作用。
⑴ 通带增益
依据界说,它为时的电压增益
。
⑵ 传递函数:,
节点1方程:
联立解后得传递函数:
式子阐明,通带增益应小于3,不然体系将会不安稳。
⑶ 频率特性
将上式中s换成, 并令
则
。
比照该式与前面二阶低通滤波器频率特性,仅仅分母虚部的系数纷歧样。所以,在f<<fo和f>>fo时,两式近似持平,只需在fo邻近起峰。当f=fo时,增益的复数表达式为,
其模为
电路的质量要素,
时的模与通带增益比,所以有
。
表达式用Q联络后有。
由此画出的幅频特性为:
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