当前课程知识点:模拟电子技术基础(应用部分) > 第二周 > 7.18 其它滤波器 > 其它滤波器
我们学过了低通滤波器
学过一阶的二阶的
压控电压源二阶低通滤波器
类比着我们就可以得到
其它各种的滤波器了
所以下面我们就来介绍一下
其它滤波电路
首先看高通滤波器
高通滤波器和低通滤波器
它们在电路构成上是对偶的
如果我们把低通滤波器里边
所有的电阻和电容都互换的话
我们就可以得到
前边我们所看到的
一阶高通滤波器
简单二阶高通滤波器
和压控电压源的高通滤波电路
所以在这我就不一一的去做分析了
那么大家仍然可以用前面的方法
利用虚短和虚断基本的出发点
然后去求解Au
然后从Au上我们可以得到
它通带放大倍数
它的通带截止频率
以及它进入过渡带的时候
下降的速率
这样就可以得到它们的幅频特性
带通滤波器
如果一个信号通过一个高通
再通过一个低通
或者通过一个低通过
再通过一个高通
我们就可以得到带通滤波器
但是这里头要注意的
就是前边低通滤波器
它的截止频率要高于后边的
高通滤波器的截止频率
前边低通滤波器它的截止频率
实际上是一个上限截止频率
而后边高通滤波器的截止频率
是一个下限截止频率
所以这样我们才可以
从这里边得到了一个带通电路
所以我们有了低通高通
就可以得到带通
有了低通和高通
我们还可以得到带阻滤波器
我们把信号进入一个低通
再进入一个高通
然后给它们求和
我们就可以得到带阻滤波器
这里边要注意的是
低通滤波器的上限截止频率
要低于高通滤波器的
下限截止频率
这样你才可能得到的
是一个带阻滤波器
所以由此可见
我们只要把低通滤波器
它的电路的构成 把它搞清楚了
我们就不难得出
其它各种滤波电路了
那下面我们就来讨论几个问题
对于滤波电路
我们仍然是这样的一些教学
基本的要求
就是你要会识别这个电路
究竟是高通 低通 带通 带阻
是一个几阶的滤波电路
然后我们还要会利用
从虚短和虚断出发
求解它的电压放大倍数
从而能够画出它的幅频特性
从某种意义上讲
定性的去进行分析
要比定量的计算重要
所以从电路的识别
要你去解这个电路
去求解它的节点电流方程相比
那么前者更重要
所以在这里我们要求的就是
分析这个电路
它到底是哪种基本的滤波电路
那在这个电路里边
我们看到了这样一个网络
是我们前边所没有学过的网络
其实这个网络
当你学过了电路原理的时候
就很好解它
因为你看这是
两个电容和一个电阻
构成了一个T形
然后这是两个电阻
再和一个电容构成了T形
或者说两个电容和一个电阻
这是一个星形的网络
底下两个电阻跟一个电容
构成了也是一个星形网络
星形网络可以和三角形变换吗
其实这个电路是可以解的出来的
重要的是
不是怎么去解它
重要的是我们来认识一下
这样一个网络
它具有什么样的滤波的特点
这个网络由于
是两个T形的网络构成的
所以叫双T网络
双T我们可以想像
当频率趋近于0的时候
这个信号可以从这个电阻
直接作用到
集成运放的同相输入端
然后它的输出就是这个输入
就是uI
而当频率趋于无穷的时候
那么这个信号可以通过两个电容
电容的容抗就会趋于0
而使得Up等于Ui 输出 等于 Up
也就等于Ui
由这样一个分析我们可以看到
频率趋于0和频率趋近于无穷
信号都能够顺利通过
那就是说在中间的
频率在两个频率中间
它可能会使得信号不能够通过
如果我们测试一下这样一个网络
它的幅频特性的话
它就是这样一个幅频特性
它就是在某一个频率下
就是那个f0的频率下不让过
别的都可以过去
所以它是一个非常典型的
带阻滤波器
这个带阻那个带是非常窄的
窄到只对一个频率就是f0
而这个f0在我现在画的
这个电路的参数的选择下
注意这个R C
它们之间的这种关系
这个f0就是1/(2πRC)
所以这是一个典型的
带阻滤波电路
而双T网络
在我后边的课程里边
我有时还会提到它
它是一个非常典型的一个网络
也很有用
下面我们再来看这个电路
也是来判断这个电路
是哪种有源滤波器
A1 A2各组成什么样的电路
我们先看以A1作为中心元件
它所构成的
是一个什么样的电路呢
前面串(联)了一个电容
那就说明它高频的可以过去
而频率越低
它的输出就会越趋近于0
因此它是一个高通的电路
而后边一个电路
是我们所学过的
典型的反相求和电路
这样我们就对由A1和A2
各自所组成的
电路的性质搞清楚了
然后我再看
它们这样的一种连接
会达到一个什么样的效果呢
首先我们看这个Uo
和输入两个信号之间的关系
由于这取的组值是一样的
所以Uo是-(Uo1-Ui)
然后我们再去看
说当趋近于0的时候
这Uo是什么呢
当频率趋于0的时候
Uo1是趋近于0的
因为频率趋近于0
容抗趋近于无穷大
那么这时候这个输出就是0了
因此Uo的数值就是-Ui
也就是说
只有这一路信号的作用
使得输出产生响应
再来看频率趋于无穷的时候
当频率趋近于无穷的时候
Uo1是-Ui
频率趋近于无穷
这就是一个反相比例运算了
电容相当于短路了
那么加在这之后
我们把Uo1代入之后
就发现这是一个Ui-Ui
那就等于0了
于是在这样一个分析的基础上
我们就知道这个图示的电路
是一个低通滤波器
好 我们看
A1它所构成的
是一个高通的滤波器
在这样一种求和的作用下
最后它实现的是一个低通滤波器
所以大家在学习
这一部分内容的时候
这种定性的分析是非常重要的
因为我相信大家
只要给大家时间
那么大家去列算式
最终总可以算出它的结果来
而要做到会看 会分析
会在不计算的情况下得到这个电路
究竟属于哪一种有源滤波电路
这是我们在模拟电路分析里面
非常重要的
那么下面我就用Multisim
这样一个软件来测试这个电路
你也可以是不知道的情况下
我们测试它的幅频特性
来确定它究竟是属于
哪种性质的哪种类型的
有源滤波电路
那测试的结果就是这样的
我可以用交流分析
来得到它的这个幅频特性
和它的相频特性
我也可以用Bode图仪
来直接得到它的幅频特性
那么从这里我们可以看出
它是一个低通滤波器
这个点就是它的下降3dB的点
就是它的截止频率
所以我们用仿真的方法
可以帮助我们来识别电路
最后提醒大家的
就是在实用的情况下
我们考虑用集成的
这样的有源滤波电路
因为集成滤波器
它可以做到阶数特别高
滤波的效果特别好
比如说我们可以看到市场上
有11阶的低通滤波器
14阶的低通滤波器
还有更高阶数的低通滤波器
这样我们在使用的时候
就可以得到非常好的滤波效果
下面我们看
怎么利用实现逆运算电路的思路
组成有源滤波电路
当我们有一个低通滤波器时
就可以采用
类似实现逆运算电路的方法
将低通滤波器
放在集成运放的负反馈通路里面
就可以实现了高通滤波器
这个就和利用积分运算电路
实现微分运算
和利用乘法运算电路
实现除法运算
利用平方运算电路
来实现开方运算
是一样的思路
有了低通滤波器和高通滤波器
如果把它们串联起来
就可以实现带通滤波器
如果把它们的输出做求和运算
就可以实现带阻滤波器
当然前提应该是选择合适的电路参数
可见有了低通滤波器
就可以派生出其它类型的滤波器
当然有了高通滤波器
也可以派生出其它类型的滤波器
所以我们只要有一个质量高的
低通滤波器或者是高通滤波器
就可以得到
其它的类型的滤波器
-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