有源低通濾波電路由集成運(yùn)放和無源元件電阻和電容構(gòu)成。它的功能是允許從零到某個(gè)截止頻率的信號(hào)無衰減地通過，而對(duì)其他頻率的信號(hào)有抑制作用。
1.有源低通濾波器電路圖
濾波器是一種能使有用頻率信號(hào)通過而同時(shí)抑制無用頻率信號(hào)的電子裝置，常用于信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳輸和干擾抑制等方面，有源低通濾波電路由集成運(yùn)放和無源元件電阻和電容構(gòu)成。它的功能是允許從零到某個(gè)截止頻率的信號(hào)無衰減地通過，而對(duì)其他頻率的信號(hào)有抑制作用。有源低通濾波電路可以用來濾除高頻干擾信號(hào)。
有源低通濾波器電路圖：
2.有源低通濾波器截止頻率計(jì)算公式
二階壓控電壓源低通濾波電路由兩個(gè)RC環(huán)節(jié)和同相比例放大電路構(gòu)成。通過分析可知：當(dāng)信號(hào)頻率大于截止頻率時(shí)信號(hào)的衰減率只有20dB/十倍頻。而且在截止頻率附近，有用信號(hào)也受到衰減。二階壓控有源低通濾波電路衰減可以達(dá)到40dB/倍頻。而且在截止頻率附近，有用信號(hào)可以得到一定提升。如果Q=0.707時(shí)，濾波器的幅頻特性最為平坦；如果Q>0.707時(shí)，幅頻特性將出現(xiàn)峰值。因此，我們后面要用到巴特沃斯歸一化方法設(shè)計(jì)電路圖參數(shù)。
3.有源低通濾波器作用
濾波電路的作用就是允許某段頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過，而阻止或削弱其他頻率范圍的信號(hào)。有源濾波電路由電阻、電容和集成運(yùn)算放大器組成，又稱為有源濾波器。有源濾波器能夠在濾波的同時(shí)還能對(duì)信號(hào)起放大作用，這是無源濾波無法做到的。根據(jù)濾波電路通過或者阻止信號(hào)頻率范圍不同，可將濾波電路分為低通、高通、帶通和帶阻電路。本文討論的是有源低通濾波電路的設(shè)計(jì)與仿真研究。有源低通濾波電路能夠通過低頻信號(hào)，抑制或衰減高頻信號(hào) 。
運(yùn)算放大器是目前應(yīng)用最廣泛的一種器件，雖然各中不同的運(yùn)放結(jié)構(gòu)不同，但對(duì)于外部電路而言，其特性都是一樣的。運(yùn)算放大器一般由4個(gè)部分組成，偏置電路，輸入級(jí)，中間級(jí)，輸出級(jí)，其中輸入級(jí)一般是采用差動(dòng)放大電路（抑制電源），中間級(jí)一般采用有源負(fù)載的共射負(fù)載電路（提高放大倍數(shù)），輸出級(jí)一般采用互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí)電路（提高電路驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力）。
運(yùn)算放大器的性能指標(biāo)包括5個(gè)，開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)，最大輸出電壓，差模輸入電阻，輸出電阻，共模抑制比CMRR。
1、開環(huán)差模放大倍數(shù)是指集成運(yùn)放在無外加反饋回路的情況下的差模電壓的放大倍數(shù)。
2、最大輸出電壓是指它是指一定電壓下，集成運(yùn)放的最大不失真輸出電壓的峰--峰值。
3、差模輸入電阻的大小反映了集成運(yùn)放輸入端向差模輸入信號(hào)源索取電流的大小，要求它愈大愈好。
4、輸出電阻的大小反映了集成運(yùn)放在小信號(hào)輸出時(shí)的負(fù)載能力。
5、共模抑制比放映了集成運(yùn)放對(duì)共模輸入信號(hào)的抑制能力，其定義同差動(dòng)放大電路。CMRR越大越好。
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