《滤波电路》word版.doc

基本技术概念基本理论滤波电路基本概念低通滤波器高通滤波器低通滤波器 低通滤波器的基本电路特点是，只允许低于截止频率的信号通过。（1）一阶低通Butterworth滤波电路下图a和b是用运算放大器设计的两种一阶Butterworth滤波电路的电路。图a是反相输入一阶低通滤波器，实际上就是一个积分电路，其分析方法与一阶积分电路相同。 基本滤波电路 演示图b是同相输入的一阶低通滤波器。根据给定的电路图可以得到 对滤波器来说，更关心的是正弦稳态是的行为特性，利用拉氏变换与富氏变换的关系，有 下图是上式RC=2时的幅频特性和相频特性波特图。 RC=2时一阶Butterworth低通滤波器的频率响应特性（2）二阶低通Butterworth滤波电路下 图是用运算放大器设计的二阶低通Butterworth滤波电路。 二阶Butterworth低通滤波电路 演示直接采用频域分析方法得到 其中k = 1+R1/R2 。令Q=1/（3-k），w0=1/RC，则可以写成 其中k相当于同相放大器的电压放大倍数，叫做滤波器的通带增益，Q叫做品质因数，w0叫做特征角频率。下图是二阶低通滤波器在RC=2时的波特图，其中图a是Q0.707时的效果，图b是Q=0.707时的效果，图c是Q0.707 (b) Q=0.707 (c)Q0.707 或Q0.707时，通带边沿处会出现比较大的不平坦现象。因此，品质因数表明了滤波器通带的状态。一般要求Q=0.707。由此可以得到 这就是二阶Butterworth滤波器电压增益得计算0.707公式。令Q=0.707，得0.414R2 = 0.707R1 通常把最大增益倍所对应的信号频率叫做截止频率，这时滤波器具有3dB的衰减。利用滤波器幅频特性的概念，可以得到截止频率w0 =w =1/RC，即 f =1/2pRC