当前课程知识点:模拟电子技术基础(应用部分) > 第二周 > 7.16 一阶低通滤波器 > 一阶低通滤波器
下面我就用低通滤波器为例
来讲一讲有源滤波电路它的组成
一阶低通滤波电路
这就是一阶滤波电路
这是同相输入的
我们可以看到RC部分
就是决定它频率参数的部分
它加在了同相输入端
那么Up和Uo之间的这种关系
就是1 + Rf / R
这里这个R是R1
它的通带放大倍数
就是这个同相比例运算电路的
比例系数
当频率趋于0的时候
放大倍数就是它的通带放大倍数
所以当我们知道它是低通(滤波器)的时候
我们就让频率趋于0
然后直接求解这个电路
就是它的通带放大倍数
而它的通带截止频率
就是1 / (2πRC)
决定于我们在输入端
所加的这个RC环节
那么频率从0一直到无穷大的
它的放大倍数的表达式
Au等于Aup 通带放大倍数
乘上一个分式
这个分式是1/(1+jf/fp)
这个分式是我们在
频率响应一章里面经常看到的
从这个分式里面我们可以看到
表明进入高频段之后
它是按照每10倍频
负20分贝的速率下降的
那么实际上在求解
滤波电路输出和输入之间的
关系的时候也经常用
传递函数的方法
就是在这里要进行拉氏变换
其实这个变换也很简单
就是把jω用s去表述它
就像我现在所写的这样
那么在这里在分母上
s的那个方次
就是这个电路的阶数
所以这个电路
就是一个一阶的电路
你不知道怎么去求解传递函数
没有关系
完全可以按照求放大倍数
电压放大倍数的方法
去求解这个电路
要注意的就是
看见它标准式里面
(分母)那个jω的方次
就是这个电路的阶数
所以如果是一个平方
那它就是二阶电路
而在这里它是一阶电路
这是同相输入的那个电路
它的幅频特性
纵轴我仍然是用20倍的lg
Au/Aup
然后它是按分贝来表述的
这样我们就可以看到
它进入了下降区域的时候
大于了fp这样一个频率的时候
它是按照每10倍频
-20分贝速率下降的
那么为了使得过渡带变窄
你就需要用多阶电路
我们从前边
频率响应一章里面已经知道了
有多少个RC环节
那么最终它的下降的速率
就会是20分贝乘上多少环节那个数目
所以阶数越多
过渡带就会越窄
它的滤波的效果就会越好
那么对于它幅频特性的求解
我们可以利用虚短和虚断
这样一个基本的出发点
来求解电压放大倍数
和它的传递函数
也可以就求放大倍数
也可以去求它的传递函数
然后最后定出来
幅频特性这几个要素
就是通带放大倍数 截止频率
和它进入过渡带之后
它的下降的速率
这样就可以画出这样一个特性来
这个就是同相输入的低通滤波器
那下面我们可以看到一个
反相输入的低通滤波器
这个反相输入的低通滤波器
我们似曾相识
就是在运算电路里边
它就是一个积分运算电路
假如给的输入
伏值是不变的频率在变
那么它的特点应该是什么呢
我们就会得到底下的这个式子
就是这个式子
那么随着频率的上升
它的放大倍数的幅值会下降
而频率趋于0的时候
它的倍数会趋于无穷大
所以对于这样一个电路
它还不能叫做滤波的电路
因为它必须有一个限制
哪个区域是它的通带
那么通常为了限制它的这个通带
一定是有一个由电阻所组成的
反馈网络是个负反馈网络
来确定它的通带放大倍数的
那对这个电路就是在这个电容上
跨接上了一个电阻
当它跨接上一个电阻的时候
我们就可以得到说
它通带的放大倍数
就是- R2 / R1
而它通带的截止频率
就是1 /(2πR2C)
那在这里红颜色的这个实线
就是它的实际的接入R2之后的
它的幅频特性
而这个拐点就是fH
也就是fp
那么要注意的
这是折线化的画法了
加了R2之后
我们就可以写出来
它的这个Au
这个Au是适应于
频率从0一直到无穷大的
这样的一个Au
它等于- R2 / R1乘上这样一个分式
就是 1/(1 + j f / fp)
这是一个很典型的低通电路的
频率从0一直到无穷大的
电压放大倍数的一个表达式
-7.1模拟电子技术基础(应用部分)概述
-7.2 由集成运放组成的运算电路概述
-7.3 反相输入比例运算电路
-7.4 同相输入比例运算电路
-7.5 反相求和运算电路
--反相求和运算电路
-7.6 同相求和运算电路
--同相求和运算电路
-实验一:单端输入双端输出电路
-7.7 加减运算电路
--加减运算电路
-7.8 关于比例及加减运算电路的讨论
-7.9 积分运算电路
--积分运算电路
-7.10 微分运算电路
--微分运算电路
-第一周作业
--第一周作业题
-EDA1 解一元多次方程
--解一元多次方程
-7.11 对数运算电路和指数运算电路
-7.12 模拟乘法器简介
--模拟乘法器简介
-7.13 模拟乘法器在运算电路中的应用
-实验二 正弦波电压倍频电路
-7.14 关于运算电路的讨论
-7.15 有源滤波器概述
--有源滤波器概述
-7.16 一阶低通滤波器
--一阶低通滤波器
-7.17 二阶低通滤波器
--二阶低通滤波器
-7.18 其它滤波器
--其它滤波器
-实验三 滤波电路的应用
--滤波电路的应用
-第二周作业
--第二周作业题
-8.1 正弦波振荡的条件
--正弦波振荡的条件
-8.2 正弦波振荡的组成及分类
-EDA2 正弦波振荡电路的起振和稳幅过程
-8.3 RC串并联选频网
--RC串并联选频网
-8.4 RC桥式正弦波振荡电路
-8.5 RC正弦波振荡电路的讨论
-实验四 正弦波振荡电路的测试
-8.6 变压器反馈式正弦波振荡电路
-8.7 电感反馈和电容反馈式正弦波振荡电路
-8.8 LC正弦波振荡电路的讨论
-第三周作业
--第三周作业题
-8.9 石英晶体正弦波振荡电路
-8.10 电压比较器概述
--电压比较器概述
-8.11 过零比较器
--过零比较器
-8.12 一般单限比较器
--一般单限比较器
-8.13 滞回比较器
--滞回比较器
-8.14 窗口比较器与集成比较器
-8.15 关于电压比较器的讨论
-8.16 常见非正弦波和矩形波发生电路的组成
-第四周作业题
-8.17 矩形波发生电路
--矩形波发生电路
-8.18 三角波-方波发生电路
-8.19 锯齿波发生电路和压控振荡电路
-EDA3 三角波发生电路->锯齿波发生电路->压控振荡电路的结构变化
-实验五 非正弦波发生电路的测试
-8.20 波形变换电路
--波形变换电路
-EDA4 波形变换电路的设计与实现
-8.21 信号转换电路
--信号转换电路
-8.22 关于信号转换电路的讨论
-9.1 概述
--概述
-9.2 变压器耦合功率放大电路
-第五周作业
--第五周作业题
-实验六 压控振荡电路的参数选择与调试
-9.3 OTL电路
--OTL电路
-9.4 OCL电路和BTL电路
-9.5 OCL电路最大输出功率及效率的估算
-9.6 OCL电路中晶体管的选择
-实验七 功放管及其散热器展示
-9.7 功率放大电路的讨论一(读图练习)
-9.8 功率放大电路的讨论二(电路的识别和故障分析)
-10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
-10.2 单相半波整流电路
--单相半波整流电路
-第六周作业
--第六周作业题
-EDA5 数字式仪表的设计与仿真
--数字式仪表的设计
-10.3 单相桥式整流电路
--单相桥式整流电路
-10.4 电容滤波电路
--电容滤波电路
-10.5 其它滤波电路
--其他滤波电路
-10.6 稳压电路的性能指标及稳压二极管
-10.7 稳压管稳压电路的工作原理和主要性能指标
-10.8 稳压管稳压电路的设计
-实验八 稳压管稳压电路的设计及实现
-10.9 串联型稳压电路的组成
-10.10 串联型稳压电路中调整管的选择
-第七周作业
--第七周作业题
-10.11 关于串联型稳压电路的讨论
-10.12 集成三端稳压器及其基本用法
-10.13 基准电压源三端稳压器及其基本用法
-实验九 稳压电源性能指标的测试
-10.14 关于线性稳压电源的讨论
-10.15 开关型稳压电路的特点和基本原理
-10.16 串联开关型稳压电路
-10.17 并联开关型稳压电路
-第八周作业
--第八周作业题
-调查问卷
-期末考试