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...