運放濾波器1課件

7.1概述7.2基本運算電路7.3*模擬乘法器及其應用7.4有源濾波電路7.5*電子信息系統(tǒng)預處理中所用放大電路本章主要講述理想集成運放的特點、基本運算電路和有源濾波電路等。重點掌握理想集成運放的特點及“虛短”、“虛斷”的概念，并能應用這兩個基本概念分析基本運算電路和有源濾波電路；掌握理想集成運放的線性應用和非線性應用條件；理解LPF、BPF、HPF、BEF的工作原理及主要性能；能根據需要合理選擇運算電路和濾波電路

；了解干擾和噪聲的來源及抑制方法。內容簡介7.1概述1.電子信息系統(tǒng)的組成由若干相互聯(lián)結，相互作用的基本電路組成的，具有特定功能的電路整體，稱為電子系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的功能實現(xiàn)伴隨著信息的處理，所以電子系統(tǒng)也是信息處理系統(tǒng)。

信號是信息的載體，電信號是以電壓或電流等電量攜帶信息的?？陀^世界許多物理量，都可以通過一定的傳感器轉換成電信號，如聲電轉換器（麥克）、溫度傳感器、光電轉換器（攝像頭）、位置傳感器等等。電子信息系統(tǒng)大致包含信號的提取、信號的（預）處理、信號的加工、信號的執(zhí)行四個環(huán)節(jié)。2.理想集成運放的特點和工作特性（1）理想集成運放的性能指標實際集成運放的特性很接近理想集成運放，我們僅僅在進行誤差分析時，才考慮理想化后造成的影響，一般工程計算其影響可以忽略。

開環(huán)差模增益：

差模輸入電阻：

輸出電阻：

共模抑制比：

上限截止頻率：

失調電壓、電流及其溫漂：均為0。（2）理想集成運放工作于線性區(qū)理想運放工作于線性區(qū)：“虛短”：運放的同相輸入端和反相輸入端的電位“無窮”接近，好象短路一樣，但卻不是真正的短路。“虛斷”：運放的同相輸入端和反相輸入端的電流趨于0，好象斷路一樣，但卻不是真正的斷路。理想運放工作于線性區(qū)，因其放大倍數趨于無窮大，所以在輸入端只要加一個非無窮小的電壓，其輸出就會超出其線性工作區(qū)，因此，只有電路引入負反饋，才能使其工作于線性區(qū)。（3）理想集成運放工作于非線性區(qū)電路中沒有引入負反饋或引入的是正反饋，理想運放工作于非線性區(qū)。因其放大倍數趨于無窮大，所以輸出電壓只有兩種可能：1.比例運算電路7.2基本運算電路為了保持運放差放輸入級的對稱性，同相輸入端的電阻R2為uI=0時反相輸入端的等效電阻：R2=R1//Rf。電路處于深度負反饋條件下，虛短和虛斷成立。（1）反相比例運算電路

思考題：如何提高圖示電路的輸入電阻？會帶來什么問題？T型網絡反相比例運算電路（2）同相比例運算電路電壓跟隨器反相求和運算電路（1）求和運算電路2.加減運算電路同相求和運算電路3.積分運算電路4.微分運算電路仿真仿真1.濾波電路的基礎知識7.4有源濾波電路（1）濾波電路的種類

濾波器：是一種能使有用頻率信號通過而同時抑制或衰減無用頻率信號得電子裝置。LPF(LowPassFilter)HPF(highPassFilter)BPF(BandPassFilter)BEF(BandEmbarrassFilter)APF(AllPassFilter)LPF(LowPassFilter)HPF

(HighPassFilter)BandPassFilterBandEmbarrassFilter帶通濾波器（BPF）帶阻濾波器（BEF）（2）實際濾波器的幅頻特性過渡帶越窄，頻率特性越陡峭，越接近理想濾波器的特性，電路的選擇性越好，濾波特性越好。希望抑制50Hz的干擾信號，應選用哪種類型的濾波電路？放大音頻信號，應選用哪種類型的濾波電路？通帶電壓增益通帶截止頻率有源濾波器：由有源器件（三極管、場效應管、集成運放）構成的濾波器。例：求圖示有源RC低通濾波器在帶載和不帶載的情況下放大倍數的頻率特性表達式。解：帶載或不帶載時都有：仿真2.一階有源低通濾波器由集成運放組成的有源濾波電路，當負載變化時，其放大倍數表達式不變，因此頻率特性不變。根據頻率特性的基礎知識可知，電路中RC環(huán)節(jié)越多，階數越高，過渡帶越窄。例：求圖示有源RC低通濾波器放大倍數的頻率特性表達式，并畫出幅頻特性曲線。解：仿真3.二階有源低通濾波器傳遞函數特征頻率通帶截止頻率例：求圖示有源RC高通濾波器放大倍數的頻率特性表達式，并畫出幅頻特性曲線。解：仿真4.二階有源高通濾波器仿真5.帶通濾波器6.帶阻濾波器例：某有源濾波電路的傳輸函數如下：