3.3一階有源濾波器

3.3一階有源濾波器一個一階有源低通濾波器如圖3.3.1所示，由一級RC低通濾波器電路再加上一個電壓跟隨器組成。由于電壓跟隨器的輸入阻抗很高，輸出阻抗很低，因此，可得出如下關(guān)系式（3.3.1）

3.3.1一階有源低通濾波器工作原理電路的傳遞函數(shù)可表示為:

（3.3.2）

式中ωn＝1／RC，稱為特征角頻率，Ui為圖中V1。值得指出的是，這里ωn就是3dB截止角頻率ωc。

上述有源濾波器電路傳遞函數(shù)（3.3.2）式分母為S的一次冪，故稱為一階有源低通濾波器。對于實際的頻率來說，式（3.3.1）中的s可用s=jω代入，由此可得:

（3.3.3）啟動仿真，點擊波特圖儀，可以看見一階有源低通濾波器的幅頻特性如圖3.3.2所示。圖3.3.1一階有源低通濾波器圖3.3.2一階有源低通濾波器的幅頻特性3.3.2一階有源低通濾波器的ACAnalysis（交流分析）利用ACAnalysis（交流分析）可以分析一階有源低通濾波器電路的頻率特性。分析步驟如下：①點擊Options→Preferences→Shownodenames使圖3.3.1電路顯示節(jié)點編號，在本電路中輸出節(jié)點編號為2。②點擊Simulate→Analysis→ACAnalysis，將彈出ACAnalysis對話框，進(jìn)入交流分析狀態(tài)。在圖3.3.3所示FrequencyParameters參數(shù)設(shè)置對話框中，可以確定分析的起始頻率、終點頻率、掃描形式、分析采樣點數(shù)和縱向坐標(biāo)（Verticalscale）等參數(shù)。其中：在Startfrequency窗口中，設(shè)置分析的起始頻率，默認(rèn)設(shè)置為1Hz，在本例中設(shè)置為1Hz。在Stopfrequency（FSTOP）窗口中，設(shè)置掃描終點頻率，默認(rèn)設(shè)置為10GHz，在本例中設(shè)置為1MHz。在Sweeptype窗口中，設(shè)置分析的掃描方式，包括Decade（十倍程掃描）和Octave（八倍程掃描）及Linear（線性掃描）。默認(rèn)設(shè)置為十倍程掃描（Decade選項），以對數(shù)方式展現(xiàn)，在本例中選擇默認(rèn)設(shè)置。在Numberofpointsperdecade窗口中，設(shè)置每十倍頻率的分析采樣數(shù)，默認(rèn)為10，在本例中選擇默認(rèn)設(shè)置。在VerticalScale窗口中，選擇縱坐標(biāo)刻度形式：坐標(biāo)刻度形式有Decibel（分貝）、Octave（八倍）、Linear（線性）及Logarithmic（對數(shù)）形式。默認(rèn)設(shè)置為對數(shù)形式，在本例中選擇默認(rèn)設(shè)置。圖3.3.3FrequencyParameters參數(shù)設(shè)置對話框③在圖3.3.4所示Outputvariables對話框中，可以用來選擇需要分析的節(jié)點和變量。在VariablesinCircuit欄中列出的是電路中可用于分析的節(jié)點和變量。點擊Variablesincircuit窗口中的下箭頭按鈕，可以給出變量類型選擇表。在變量類型選擇表中：點擊Voltageandcurrent選擇電壓和電流變量。點擊Voltage選擇電壓變量。點擊Current選擇電流變量。點擊Device／ModelParameters選擇元件／模型參數(shù)變量。點擊Allvariables選擇電路中的全部變量。在本例中選擇Allvariables。首先從Variablesincircuit欄中選取輸出節(jié)點2，再點擊Plotduringsimulation按鈕，則輸出節(jié)點2出現(xiàn)在Selectedvariablesforanalysis欄中。④點擊Simulat