表4-1二阶滤波器的标准传递函数,零、极点分布以及幅频特

1、表41二阶滤波器的标准传递函数,零、极点分布以及幅频特性示意图运放作为有限增益放大器的有源滤波器电路运放作为有限增益放大器的有源滤波器电路KY4Y3Y2Y1uiRf1Rf2uo(a)(b)KY4Y3Y2Y1uiuoCBR122222222131)(oooufsQsKCRsRCKsCRKsA(429) 与表41中的标准表达式比较，该传递函数有两个共轭复根(极点)而没有零点，可见是一个二阶低通滤波器。其中： KQRRKRCffo31,1,1124.3.1 一阶高通滤波电路一阶高通滤波电路(HPF)电路可由一阶电路可由一阶LPF互换互换R C得到得到传递函数为传递函数为:uou+uI令令s=j 有有

2、式中式中高通截止频率高通截止频率-3+20dB/十倍频十倍频4.3.2 二阶压控电压源高通滤波电路二阶压控电压源高通滤波电路uo频率特性频率特性:u+式中式中:要求要求:Aup3其幅频特性曲线如图其幅频特性曲线如图:运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器ARpY1uiY3Y5Y4Y2uo CB多重反馈有源滤波器4.3.3 带通滤波电路带通滤波电路BPFBPF作用是使某频段内的有作用是使某频段内的有用信号通过，而高于或低于用信号通过，而高于或低于此频段的信号将被衰减。此频段的信号将被衰减。可以用可以用LPF和和HPF串联串联组成组成其构成思路如图所示

3、：其构成思路如图所示：注意：注意：低通截止频率低通截止频率fH大于大于高通截止频率高通截止频率fLLPFfHHPFfLfHfLf0通带通带二阶压控电压源二阶压控电压源BPF电路如图：电路如图：LPHHPF频率特性为：频率特性为：uouI等效品质因数等效品质因数Q等于等于同相比例放大电路的放大倍数同相比例放大电路的放大倍数Aup是通带电压放大倍数，有是通带电压放大倍数，有中心频率中心频率BW从特性曲线看到，从特性曲线看到，Q值越大，值越大，带宽带宽BW越窄。越窄。55443322111,11RYsCYsCYRYRY，若令 则该电路为带通滤波器，如图325(a)所示。令C3=C4=C，其传递函数为

4、52122152121)(RRRCRRsCRssCRsAuf(432) 与表31中带通滤波器的标准传递函数200200)()(sQssQAsA(433) 比较，得中心角频率 CRQBWRRCRCRARRCRRRC501551025021502221)(11)11(11(434)(435) (436) -3dB带宽中心频率增益 取R2R1,有 图425带通滤波器 AuiuoRpC3R1(a)R5C4R2| A(j) |0A(0)0BW 0.707 A(0)0Q(b)| A(j) |001R20203(c) 图425 带通滤波器(a)电路；(b)幅频特性；(c)调节R2,幅频特性移动4.3.4 带

5、阻滤波电路带阻滤波电路(BEF)作用是阻止某一频段内作用是阻止某一频段内的信号通过的信号通过, 达到抗干扰达到抗干扰的目的，又名的目的，又名陷波器陷波器。电路由电路由低通低通和和高通高通滤波电滤波电路路并联并联而成，其思路是：而成，其思路是：低通低通高通高通fHfLf0阻阻带带双双T带阻滤波电路如图：带阻滤波电路如图：LPFHPF频率特性为频率特性为:uoui式中式中为中心频率为中心频率特性曲线是特性曲线是:BW由图可知由图可知,Q值越大值越大, 阻带阻带宽度越窄宽度越窄221)(oooufsQssQAsA(338) BPFuo图427 用带通滤波器和相加器组成带阻滤波器 只要令A=-1(即令

6、图425(a)中的R5=2R1)，则2002202200201)(sQsssQssQsAuf(439) uiA2C4C3R5R1RRuoRfA(0)1200k0.22400kA10.221k10k10k10kR2图428 50Hz陷波器电路1 V/50 Hz/0 Deg1 V/1.5 Hz/0 DegR/1k/ 51%12V74110k10k12V10k741400k0.220.22200k图429 50Hz陷波器的幅频特性及输入输出波形RCjjACsRCsRsAufufarctan2)(1)(11)(11(440) (441a)(441b) uoRRuiR1C 图430一阶全通滤波器(移相器)电路 9001( )A ( )1/ R1C0图431一阶移相器的幅频特性及相频特性UiS0Uo11/QUHPUBPA1S0Uo2Uo3ULP(高通输出)(带通输出)(低通输出)图432 状态变量滤波器的信号流图表示法4.4 开关电容滤波电路开关电容滤波电路(SCF)电路电路MOS管和小电容组成，管和小电容组成，工作原理是工作原理是q1=C1u1q2=C1u2电容电容