模拟电路网络课件 第四十一节:有源滤波电路

文章摘要：图 1通常把能够通过的信号频率范围定义为通带，而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带，通带和阻带的界限频率叫做截止频率。理想在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应，而在阻带内应具有无限大的幅度衰减 （）。按照通带和阻带的相互位置不同，滤波电路通常可分为以下几类：低通滤波电路的幅频响应曲线中，A0表示低频增益，为增益的幅值。由图可知，它的功能是使从零到某一截止角频率的wH的低频信号通过，而对于大于wH的所有频率则完全衰减，其带宽BW=wH。高通滤波电路的幅频响应曲线，在0<w<wL范围内的频率为阻带，高于wL的频率为通带。理论上，它的带宽BW=¥，但实际上，由于受有源器

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图 1

通常把能够通过的信号频率范围定义为通带，而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带，通带和阻带的界限频率叫做截止频率。

理想在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应，而在阻带内应具有无限大的幅度衰减 （）。按照通带和阻带的相互位置不同，滤波电路通常可分为以下几类：

低通滤波电路的幅频响应曲线中，A0表示低频增益，为增益的幅值。由图可知，它的功能是使从零到某一截止角频率的wH的低频信号通过，而对于大于wH的所有频率则完全衰减，其带宽BW=wH。

高通滤波电路的幅频响应曲线，在0<w<wL范围内的频率为阻带，高于wL的频率为通带。理论上，它的带宽BW=¥，但实际上，由于受有源器件带宽的限制，高通滤波电路的带宽也是有限的。

带通滤波电路的幅频响应曲线中，wL为低边截止角频率，wH为高边截止角频率，wO为中心角频率。它有两个阻带：0<w<wL和w>wH，因此带宽BW=wH–wL。

带阻滤波电路的幅频响应曲线中，它有两个通带：0<w<wH及w>wL，和一个阻带：wH<w<wL。因此它的功能是衰减wL到wH间的信号。同高通滤波电路相似，由于受有源器件带宽的限制，通带w>wL也是有限的。

带阻滤波电路抑制频带中点所在角频率wo也叫中心角频率。

全通滤波电路没有阻带，它的通带是从零到无穷大，但相移的大小随频率改变。

各种滤波电路的实际频响特性与理想情况有差别，设计者的任务是，力求向理想特性逼近。

三、一阶有源滤波电路

如果在一阶RC低通电路的输出端，再加上一个电压跟随器，使之与负载很好隔离开来，就构成一个简单的一阶有源RC低通滤波电路，如图1动画所示，由于电压跟随器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，因此，其带负载能力很强。

如果希望电路不仅有滤波功能，而且能起放大作用，则只要将电路中的电压跟随器改为同相比例放大电路即可。下面介绍它的性能。

1．传递函数

RC低通电路的传递函数为

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