电设之滤波篇VIP专享

滤波器篇 滤波器分有源和无源两种。首先对这两种滤波器做简要介绍，然后分析其优缺点及实用范围，最后介绍实际电路的设计。 有源滤波器的设计一般基于运算放大器及其外围电路的组合，外围电路可以是 RC 网络，也可以是 LC 网络。滤波器形式多样，比如贝塞尔，巴特沃思，切比雪夫和椭圆等。 无源滤波器则一般基于 LC 网络的设计。不同于有源的是 LC 网络需要做端接阻抗匹配。 对于这两大类滤波器，实际中如何进行选择呢？这得先弄清两者的特性和实用范围。 有源滤波器适用在低频段（<100K）的滤波.当频率较低时，若用无源的话，电容，电感的元件值及体积都会很大，大电容和大电感不易获得，且误差较大。而有源滤波器则可以依靠运放在低频段的诸多优势（尤其是低噪声运放）达到很好的滤波效果。首先，运放本身是由三极管网络搭建而成，而这个网络呈现的特性就是一低通滤波器，对高频信号衰减 很快 ，其频响 曲 线 会在芯 片 资 料 中有详 细 说 明 ，比如 Op07，对 100K 以上 的正 弦 信号便 会作 很大衰减 。再 是，有源滤波器外围是 RC 网络 ，设计简单 （下 文 将 作 详 细 介绍），一般不会受 分布 电抗的影 响 ，而无源滤波器由于存 在 LC 网络，自 然容易受 板 间 分布 电抗的影 响 ，还 会产生 LC 自 激 振 荡 现象 ； 再 者无源滤波器对信号有固 定 的衰减 ，仍 需靠运放作 增 益 补 偿 。还 有，无源滤波器需要做标 准 的端接阻抗匹配，增 加 了 与 相 邻 电路连 接的难 度 ，而有源滤波器则不用刻 意 的去 做，因 为 运放一般输 入 阻抗很高，输 出 阻抗小 ，具 有缓 冲 作 用，与 外围电路连 接就比较容易。所 以在低频段能 够 用运放的尽 量 用运放设计有源滤波器。 而当频率较高时（>100K），无源滤波器就体现出 其优势。因 为 ，运放受 到增 益 带 宽积及其摆 率的限 制 ，不能 通过 较高的频率。若采 用高速 运放，成本太 高，且会引 入 较大的电源噪声。相 反 ，由于频率高了 之 后，无源滤波器的元件参 数 值都会变 小 ，体积也就小 了 ； 再是，由于无需运放，也不接入 电源，则电路简单 ，连 接方 便 ，且不会引 入 电源噪声； 不过 考虑 到电路板 分布 参 数 的影 响 ，连 接电容电感时，最好不要将 各 分立 元件靠的太 近 ，接线 要短而粗 。 下 面...