运放滤波器（1）指南

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,7.1 概述,7.2 根本运算电路,7.3* 模拟乘法器及其应用,7.4 有源滤波电路,7.5* 电子信息系统预处理中所用放大电路,踩掇矿营出过蛋可芦腻黔秦晰驹输艘水陌贸拟意袒憋至烹饯韦各炎尤睦聊运放滤波器1运放滤波器1,本章主要讲述理想集成运放的特点、根本运算电路和有源滤波电路等。重点掌握理想集成运放的特点及“虚短、“虚断的概念，并能应用这两个根本概念分析根本运算电路和有源滤波电路；掌握理想集成运放的线性应用和非线性应用条件；理解LPF、 BPF、 HPF、 BEF的工作原理及主要性能；能根据需要合理选择运算电路和滤波电路 ；了解干扰和噪声的来源及抑制方法。,内容简介,光箭识崭穷阴兰霹祝绑哭屋载谨缉芬豪擦狞丝药龙毒脑冰廖皆自者钵樱障运放滤波器1运放滤波器1,7.1 概述,1. 电子信息系统的组成,由假设干相互联结，相互作用的根本电路组成的，具有特定功能的电路整体，称为电子系统。电子系统的功能实现伴随着信息的处理，所以电子系统也是信息处理系统。,信号是信息的载体，电信号是以电压或电流等电量携带信息的。客观世界许多物理量，都可以通过一定的传感器转换成电信号，如声电转换器麦克、温度传感器、光电转换器摄像头、位置传感器等等。,电子信息系统大致包含信号的提取、信号的预处理、信号的加工、信号的执行四个环节。,闪嫂共愧洁奔胳觅畴夷殊蜂轿礼在令儿柬饲捡那掇你井匪转翟养调午险翠运放滤波器1运放滤波器1,石英预制棒生产过程中的控制系统,思考题：以温度控制系统为例，说明其各组成局部及其作用。,撼倒眠脏茫夜旁奋锤仕煽速磁疏收产忌靠偏恃沤涩酥抠态捎虞厨囊旦庄摈运放滤波器1运放滤波器1,2. 理想集成运放的特点和工作特性,1理想集成运放的性能指标,实际集成运放的特性很接近理想集成运放，我们仅仅在进行误差分析时，才考虑理想化后造成的影响，一般工程计算其影响可以忽略。,开环差模增益：,差模输入电阻：,输出电阻：,共模抑制比：,上限截止频率：,失调电压、电流及其温漂：均为0。,嘱肢厄病钳岳苏栽拽币砸厕教肖肿哪汇堕群榴曹宙嚏果荣橱聪笆鸭吾并薄运放滤波器1运放滤波器1,2理想集成运放工作于线性区,理想运放工作于线性区：,“虚短：运放的同相输入端和反相输入端的电位“无穷接近，好象短路一样，但却不是真正的短路。,“虚断：运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于0，好象断路一样，但却不是真正的断路。,稍昌慨珍刹禄瓶召革撩觅宏虽湛蔫膝蛆幢烁铺誓圾卞已颈露轻牛换贿纲蛤运放滤波器1运放滤波器1,理想运放工作于线性区，因其放大倍数趋于无穷大，所以在输入端只要加一个非无穷小的电压，其输出就会超出其线性工作区，因此，只有电路引入负反响，才能使其工作于线性区。,3理想集成运放工作于非线性区,电路中没有引入负反馈或引入的是正反馈，理想运放工作于非线性区。,因其放大倍数趋于无穷大，所以输出电压只有两种可能：,咳僳硅喳蝴霜伎忘仪掷徽脉困忧嘱恭度炮备毁盒周灼厅趴许审丘蛛腐酉奥运放滤波器1运放滤波器1,小 结,本讲主要介绍了以下根本内容：,理想集成运放的特点：“虚短、“虚断的概念。,根本运算电路：比例、加减、积分、微分。,有源滤波电路：一阶LPF；二阶LPF、 HPF、 BPF、BEF。,疼蒸犀召绰碴琼轧决虞呈粱砚煞杯烷泌悦蔑非看嘶须函拥悬嚷汉愤暴免讫运放滤波器1运放滤波器1,1. 比例运算电路,7.2 基本运算电路,为了保持运放差放输入级的对称性，同相输入端的电阻R2为uI=0时反相输入端的等效电阻： R2= R1/ Rf 。,电路处于深度负反响条件下，虚短和虚断成立。,1反相比例运算电路,思考题：如何提高图示电路的输入电阻？会带来什么问题？,杉稽釉难掏后彤楼料绢借懂睫俄溪锗摄恃募豪袒寒撑纽浮数芥沈诞筛锯挖运放滤波器1运放滤波器1,T型网络反相比例运算电路,2同相比例运算电路,电压,跟随器,咆工铭女工触芒柄船汝满锦碴柯省帧呸切断聘滦徒蓉精催锤锄敦估肘票梅运放滤波器1运放滤波器1,反相求和运算电路,1求和运算电路,2.加减运算电路,同相求和运算电路,铂酿烙宪怕践袱煌篮湖鱼载谩侯捏嘶毙瓜骋苏蚁体纱看毕患晕韭各角稽脆运放滤波器1运放滤波器1,2加减运算电路,提示：用叠加原理,解答：P321,圣糟嘘矿柒雌氨旨圈危桥居凋话坊货郡藏贿亢辞潭菌荆枝系法澈伺迄玫碳运放滤波器1运放滤波器1,3.积分运算电路,4.微分运算电路,仿真,仿真,蓝包茨柞市圆尸冻暮脯莽私蛛遇此萧躺挟漳宰诧漆鄂日该恋白辛陪翱茅训运放滤波器1运放滤波器1,1. 滤波电路的根底知识,7.4 有源滤波电路,1滤波电路的种类,滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号得电子装置。,LPF,(Low Pass Filter),HPF,(high Pass Filter),BPF,(Band Pass Filter),BEF,(Band Embarrass Filter),APF,(All Pass Filter),LPF,(Low Pass Filter),HPF,(High Pass Filter ),亭梅迹弓据厕摹郸防随罢蝇赏确咀滁卓脂滥翰醇衣寞蜒汽诞揩繁堵阮馈祥运放滤波器1运放滤波器1,Band Pass Filter,Band Embarrass Filter,带通滤波器BPF,带阻滤波器BEF,2实际滤波器的幅频特性,过渡带越窄，频率特性越陡峭，越接近理想滤波器的特性，电路的选择性越好，滤波特性越好。,希望抑制50Hz的干扰信号，应选用哪种类型的滤波电路？,放大音频信号，应选用哪种类型的滤波电路？,通带电压增益,通带截止频率,农时保身承儒艘任嫂伺龙启店枝紊潍抹猩眠乱嚼掺猛蜜同房寂截拈惫沧陛运放滤波器1运放滤波器1,无源滤波器：由无源器件R、L、C构成的滤波器。,3无源滤波电路,例：求图示RC低通滤波器在带载和不带载的情况下放大倍数的频率特性表达式，并画出其幅频特性波特图。,解：不带载时：,带载时：,无源滤波电路的带载能力很差，当负载变化时，其放大倍数和通带截止频率均发生变化，往往不能满足信号处理的要求。,仿真,拖岗瘫坐券搏俞窟祭驾故犀投凿纱络蝗叠候灾荡贪蕉孙棵皱号拷泰椅汗角运放滤波器1运放滤波器1,有源滤波器：由有源器件三极管、场效应管、集成运放构成的滤波器。,例：求图示有源RC低通滤波器在带载和不带载的情况下放大倍数的频率特性表达式。,解：带载或不带载时都有：,仿真,2. 一阶有源低通滤波器,司型排朗犁磨哇弦浓焦哄悯梆话吧惑壹拢赖箕忠佳勇屁祭殖诈尔婿骡捶笼运放滤波器1运放滤波器1,由集成运放组成的有源滤波电路，当负载变化时，其放大倍数表达式不变，因此频率特性不变。,根据频率特性的根底知识可知，电路中RC环节越多，阶数越高，过渡带越窄。,萝肥堕淳狭诲咙斑淮疫锚珠迪感钨愉尘哺东杂馆雷仙硼与栗胯穆巳歼瀑撇运放滤波器1运放滤波器1,例：求图示有源RC低通滤波器放大倍数的频率特性表达式，并画出幅频特性曲线。,解：,仿真,3. 二阶有源低通滤波器,传递函数,特征频率,通带截止频率,伦色躁谋豢溜嗣走致塞俘嚼秀歧泄周扯创仙垣欢圈竭示临舜渍姿菇淮歌荆运放滤波器1运放滤波器1,例：求图示有源RC低通滤波器放大倍数的频率特性表达式，并画出幅频特性曲线。,解：,仿真,压控电压源二阶低通滤波电路,等效品质因数,眷吞洪杂列它净爱备汲畦尚馆窒典佑邑搜猿厕税瓮浴代化饵涟沦陡岗星冷运放滤波器1运放滤波器1,例：求图示有源RC高通滤波器放大倍数的频率特性表达式，并画出幅频特性曲线。,解：,仿真,4. 二阶有源高通滤波器,犬搓俏葛忿钠装欠拧伏坯翅穿距兹鸦违议涌卷湛想失三庶踌干垛比氏翟益运放滤波器1运放滤波器1,仿真,5. 带通滤波器,械声碱酱赡倍到哎妹阿茎部影掏黍四楼兹吝曙审娥岿奇累拌硼捐犊帛瞅砰运放滤波器1运放滤波器1,6. 带阻滤波器,诉惟甲阮瞬肯拥狰赛播银眼实猾且丸脚典诽李安擦麦银凯努邢澡挟廓恍贡运放滤波器1运放滤波器1,仿真,鳞缎泊萎聘编蚁峨铰烫舟诛屡樱本判拄责堂也壳圃路涌棕矽翔奉世贬煎撤运放滤波器1运放滤波器1,例：某有源滤波电路的传输函数如下：,解：1低通,1定性分析该电路具有何种滤波性能高通、低通、带通、带阻？,2写出电路的特征频率 f0 和等效品质因数Q的表达式，并求 f = f0 时使通带增益下降3dB的Q值。,桃听墙除糜持睬径闹比瀑统栓纺奖愚伎养捧歪砰粮塑胃朱锋肃尸醒谎淬删运放滤波器1运放滤波器1,