南京航空航天大学：《电网络理论》课程教学资源（PPT课件讲稿）第八章 二阶有源RC滤波器

阶有原 RC婊波器

南京航空航天大学 第八章 二阶有源 RC滤波器

种电信号处理电路,在输出中保留输入中特定频率 范围的有用信号,抑制其他频率的干扰信号或无用信 号。 从20世纪20年代到60年代,无源滤波器。 50年代人们已经认识到,用有源电路代替电感在减小 体积和降低成本方面具有潜在的优势。 60年代中期,高质量集成运算放大器走向商品化。 70年代初期出现了混合集成有源RC滤波器,滤波器 成为可以出售的商品。 70年代末,出现了不需要电阻的开关电容技术,这种 滤波器的截止频率受时钟控制,具有比较高的精度。 南京航空航天大学

南京航空航天大学 一种电信号处理电路，在输出中保留输入中特定频率 范围的有用信号，抑制其他频率的干扰信号或无用信 号。 从20世纪20年代到60年代，无源滤波器。 50年代人们已经认识到，用有源电路代替电感在减小 体积和降低成本方面具有潜在的优势。 60年代中期，高质量集成运算放大器走向商品化。 70年代初期出现了混合集成有源RC滤波器，滤波器 成为可以出售的商品。 70年代末，出现了不需要电阻的开关电容技术，这种 滤波器的截止频率受时钟控制，具有比较高的精度

80年代以来,滤波器技术飞速发展,出现了多种形式 的全集成滤波器,代表性的有 MOSFET-C滤波器、 跨导电容滤波器、开关电流滤波器、基于电流传输器 的滤波器、连续时间电流模式滤波器等。 目前,全集成滤波器朝着高频、低电压和低功耗的方 向发展。 南京航空航天大学

南京航空航天大学 80年代以来，滤波器技术飞速发展，出现了多种形式 的全集成滤波器，代表性的有MOSFET-C滤波器、 跨导电容滤波器、开关电流滤波器、基于电流传输器 的滤波器、连续时间电流模式滤波器等。 目前，全集成滤波器朝着高频、低电压和低功耗的方 向发展

有源滤波器的优点 >尺寸小,重量轻; 采用集成工艺可以大批量生产,价格低,可靠性高; 可以提供增益; 可以与数字电路集成在同一芯片上。 有源滤波器的不足之处 >适用频率范围受有源器件有限带宽的限制 受元件值的容差和漂移的影响较大,即灵敏度相对 来说比较高。 南京航空航天大学

南京航空航天大学 有源滤波器的优点 ¾尺寸小，重量轻； ¾采用集成工艺可以大批量生产，价格低，可靠性高； ¾可以提供增益； ¾可以与数字电路集成在同一芯片上。 有源滤波器的不足之处 ¾适用频率范围受有源器件有限带宽的限制； ¾受元件值的容差和漂移的影响较大，即灵敏度相对 来说比较高

令8.,1滤波器的分类 令8.2逼近方法简介 令83滤波函数的转换(频率变换) ◇8.4灵敏度分析 ◇8.5低通滤波器 令8.6带通滤波器 ◆8.7高通滤波器和陷波滤波器 8:8双积分滤波器 南京航空航天大学

南京航空航天大学 ™ 8.1 滤波器的分类 ™ 8.2 逼近方法简介 ™ 8.3 滤波函数的转换(频率变换) ™ 8.4 灵敏度分析 ™ 8.5 低通滤波器 ™ 8.6 带通滤波器 ™ 8.7 高通滤波器和陷波滤波器 ™ 8.8 双积分滤波器

§8-1滤波器的分类 所谓滤波器,即按给定的要求对输入信号进行处理。 按处理信号分类 模拟滤波器用于处理模拟信号; 采用有源器件的模拟滤波器通称为有源滤波器。根据 信号的连续性。模拟滤波器也可分为连续时间滤波器 和取样数据滤波器。 数字滤波器用于处理数字信号。 南京航空航天大学

南京航空航天大学 §8-1 滤波器的分类 所谓滤波器，即按给定的要求对输入信号进行处理。 一、按处理信号分类 模拟滤波器用于处理模拟信号； 采用有源器件的模拟滤波器通称为有源滤波器。根据 信号的连续性。模拟滤波器也可分为连续时间滤波器 和取样数据滤波器。 数字滤波器用于处理数字信号

、按元件分类 >LC滤波器(高频采用,低频时L笨而贵); 晶体滤波器和陶瓷滤波器(单一频率滤波) 机械滤波器(共振、笨重) 声表面滤波器(较高频率); RC有源滤波器(尺寸小、可集成、有增益;但高 频性能差,温度漂移大)。 南京航空航天大学

南京航空航天大学 二、按元件分类 ¾ LC滤波器(高频采用，低频时L笨而贵)； ¾ 晶体滤波器和陶瓷滤波器(单一频率滤波)； ¾ 机械滤波器(共振、笨重)； ¾ 声表面滤波器(较高频率)； ¾ RC有源滤波器(尺寸小、可集成、有增益；但高 频性能差，温度漂移大)

、按功能分类 (1)低通滤波器(LPF) 低通滤波器允许低于指定截止频率的信号顺利通过 ,而使高频分量受到很大的衰减。 团H() 团H( 8VV过渡带 0 通带阻带 通带/阻带 C 0≤0≤a、0≥0,和m<a<0 南京航空航天大学

南京航空航天大学 三、按功能分类 (1)低通滤波器(LPF) |H( jω)| H0 通带 阻带 0 ωC ω 低通滤波器允许低于指定截止频率的信号顺利通过 ，而使高频分量受到很大的衰减。 |H( jω)| H0 过渡带 通带 阻带 0 ω δ ∆ ωC ωs ≤ ω ≤ ωC ω ≥ ω ωc < ω < ωs 0 、 s 和

等纹波LP特性 如 Chebyshev LP:通带等纹波; 倒 Chebyshev Lp:阻带等纹波; 椭圆函数LP:等纹波 过渡带越陡(ω越接近于ω。),则所要求电路的阶数 就越高。 南京航空航天大学

南京航空航天大学 等纹波LP特性 如Chebyshev LP：通带等纹波； 倒Chebyshev LP：阻带等纹波； 椭圆函数LP：等纹波 过渡带越陡(ωC越接近于ωs )，则所要求电路的阶数 就越高

最大平直LP特性 H() 如 Butterworth lp 过渡带 通带阻带 H Hp()= S +-S+ 阻带边缘频率 称为无阻尼自然频率或极点频率,Q称为品质因数 ,H为直流增益。 当Q>0.时,H(s)的极点为D=0j 4Q2-1 2Q2 南京航空航天大学

南京航空航天大学 最大平直LP特性 如Butterworth LP ωp称为无阻尼自然频率或极点频率，Q称为品质因数 ，H0为直流增益。 ( ) 2 2 2 0 1 2 p p p LP s Q s H U U H s ω ω ω + + = = |H( jω)| H0 H0 2 过渡带 通带 阻带 0 ωC ωS ω 阻带(边缘)频率 当Q>0.5时，H(s)的极点为 4 1 2 2 2 = − ± Q − Q j Q p ω p ω p