华中科技大学电信系：《模拟电子技术基础》课程教学资源（PPT电子教案）信号处理与信号产生电路 9.3 高阶有源滤波电路

华中科学电信系 93高阶有源滤波电路 9.3.1有源低通滤波电路 9.3.2有源高通滤波电路 9.3.3有源带通滤波电路 93.4二阶有源带阻滤波电路 HOME BACKNEXT

9.3 高阶有源滤波电路 9.3.2 有源高通滤波电路 9.3.3 有源带通滤波电路 9.3.4 二阶有源带阻滤波电路 9.3.1 有源低通滤波电路

93.1有源低通滤波电路 华中教电信系 1.二阶有源低通滤波电路 2.传递函数 A=1+n(同相比例) (4r-1)R 对于滤波电路,有 (s) R1同相比例 放大电路 1/sC Vp(S= R+1/sC V(S)-VA() VA(S)-Y(S) V(S)-VP(S) 0 R 1/sC R 得滤波电路传递函数A(s) V(s)1+(3-41)sCR+(SCR)2 (二阶) HOM配E BACKNEXT

9.3.1 有源低通滤波电路 1. 二阶有源低通滤波电路 2. 传递函数 1 f F 1 R R AV   ( ) ( ) P o F V s V s AV  ( ) 1/ 1/ ( ) P A V s R sC sC V s    对于滤波电路，有 R V (s) V (s) i  A sC V s V s 1/ ( ) ( ) A  o  0 ( ) ( ) A P    R V s V s 得滤波电路传递函数 ( ) ( ) ( ) i o V s V s A s  2 F F 1 (3 - A )sCR (sCR) A V V    （二阶） （同相比例）

华中科学电信系 2.传递函数 VE V(S)1+(3-AvE)SCR+(SCR) 令A=A称为通带增益 3-A称为等效品质因数 RC 称为特征角频率 则A(s)= s-+—s+ 注意:当3-A>0,即A<3时,滤波电路才能稳定工作。 HOME BACKNEXT

2. 传递函数 A0  AVF RC 1 c  令 称为通带增益 ( ) ( ) ( ) i o V s V s A s  2 F F 1 (3 - A )sCR (sCR) A V V    3 F 1 AV Q   称为特征角频率 称为等效品质因数 则 2 c 2 n 2 0 c ( )       s Q s A A s 注意：当 3  AVF  0，即 AVF  3时，滤波电路才能稳定工作

华中科学电信系 2.传递函数 用s=ja代入,可得传递函数的频率响应: 归一化的幅频响应 20lg A(jo =20l g 十 Q 相频响应g(a)=- arct HOME BACKNEXT

2. 传递函数 用 s  j  代入，可得传递函数的频率响应： 2 c 2 2 c 0 1 ( ) ( ) 1 20lg (j ) 20lg Q A A               归一化的幅频响应 相频响应 2 c c 1 ( ) ( ) arctg          Q

华中科学电信系 3.幅频响应 20l Ajo) =20l Q 20 1/dB 20 =10 归一化的幅 10 频响应曲线 0.707 0.5 10 20 0.30.4 0.10.20.51235 c HOME BACKNEXT

3. 幅频响应 2 c 2 2 c 0 1 ( ) ( ) 1 20lg (j ) 20lg Q A A               归一化的幅 频响应曲线

华中科学电信系 4.n阶巴特沃斯传递函数 传递函数为(j0 1+(o/a2) n 式中n为阶滤波电路阶数,为3dB载止角频率,A0为通带电 压增益。 LA(jo) A 0.9 理想 0.8 n- 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 3 0 00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0 HOME BACKNEXT

4. n阶巴特沃斯传递函数 传递函数为 2n 0 1 ( / ) ( ) c A A j      式中n为阶滤波电路阶数，c为3dB载止角频率，A0为通带电 压增益

93.2有源高通滤波电路 华中教电信系 1.二阶高通滤波电路 将低通电路中的电a1 R 容和电阻对换,便成为°‖ 高通电路。 (4rF-1)R1 传递函数 A(s)= R1同相比例 S2+CS+Oc 放大电路 Q 归一化的幅频响应20g410)1=20 )2-1+( HOME BACKNEXT

9.3.2 有源高通滤波电路 1. 二阶高通滤波电路 将低通电路中的电 容和电阻对换，便成为 高通电路。 传递函数 2 c 2 c 2 0 ( )      s Q s A s A s c 2 2 c 2 0 ( ) 1 ( ) 1 20lg (j ) 20lg Q A A              归一化的幅频响应 

华中科学电信系 2.巴特沃斯传递函数及其归一化幅频响应 4(j) 1+(a2/o)2 归一化幅频响应Ao) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 00.20.40.60.81.01.2141.61.82.0 HOME BACKNEXT

2. 巴特沃斯传递函数及其归一化幅频响应 2n 0 1 ( / ) ( )    c A A j   归一化幅频响应

933有源带通滤波电路 华中教电信系 1.电路组成原理 U 低通 高通 可由低通和高通串联得到 H C低通截止角频率 低通 RO 高通截止角频率 H 必须满足a1< 高通 带通 HOME OH BACKNEXT

9.3.3 有源带通滤波电路 1. 电路组成原理 可由低通和高通串联得到 必须满足 1 1 H 1 R C   低通截止角频率 2 2 L 1 R C   高通截止角频率 L  H

933有源带通滤波电路 华中科学电信系 2.例932 R 1000pF R R 18ko 357kQ 14ko R. 23.2k9 C2 0.1uF0.1uF 100pF R9 48kQ2 vo R4 398kQ R5 68kQ R818kQ2 R1182kg2 低通 高通 HOME BACKNEXT

2. 例9.3.2 9.3.3 有源带通滤波电路