滤波电路又称为滤波器,是一种选频电路,能够使特定频率范围的信号通过,而使其它频率的信号大大衰减即阻止其通过。按其工作频率范围的不同,滤波电路可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器。仅由电阻、电容、电感这些无源元件组成的滤波电路称为无源滤波器。如果滤波电路中含有有源元件,如集成运放等,则称为有源滤波器。与无源滤波器相比,有源滤波器具有体积小、效率高、带负载能力强、频率特性好,而且在滤波的同时还可以将有用信号放大等一系列优点,因而得到广泛应用。
图1(a)所示电路为一阶有源低通滤波电路。
图1(a) 电路图 | 图1(b) 频幅特性 |
由RC电路可知
(1) |
根据同相比例运算电路的运算关系,有=(1+),故滤波器的电压传递函数为
(2) |
令,即,上式可变为
(3) |
当f=0时, ,其中为电路的通带放大倍数。
当f=f0时,。
当f=∞时,。
其幅频特性如图1(b)所示。
为改善滤波效果,使f>fo时,信号衰减的更快,一般在图1(a)所示的一阶低通滤波器的基础上再增加一级RC电路就构成二阶有源低通滤波器,如图2所示。
图2(a) 电路图 | 图1(b) 频幅特性 |