第五章二有源濾波電路課件

§5.4有源濾波電路例：反相交流放大電路濾波電路—使有用的頻率信號(hào)通過，同時(shí)抑制無用頻率成分的電路。分類：理想濾波器的頻率特性N階

濾波器……二階

濾波器一階

濾波器帶阻

濾波器帶通

濾波器高通

濾波器低通

濾波器數(shù)字

濾波器模擬濾波器有源

濾波器無源

濾波器軟件濾波硬件

濾波按傳遞函數(shù)分按頻率特性分按處理信號(hào)分按構(gòu)成器件分按處理方法一、有源低通濾波電路(LPF—LowPassFilter)

（一）一階

LPF

用簡(jiǎn)單的RC低通電路與集成運(yùn)算放大器就可以構(gòu)成一階有源低通濾波電路。一階有源低通濾波器通帶內(nèi)具有增益Auf，同時(shí)，采用同相輸入比例運(yùn)算電路，可將實(shí)際負(fù)載RL與無源RC濾波電路隔開，從而使RL對(duì)濾波器特性影響很小。

（二）二階LPF

在一階低通濾波電路的基礎(chǔ)上，再加一級(jí)RC低通電路就構(gòu)成二階有源低通濾波電路。如下圖(a)所示。但圖中第一級(jí)RC低通電路中C的下端不接地而接到集成運(yùn)放的輸出端，可在截止頻率附近引入正反饋，使其幅頻特性得到改善。由于圖中集成運(yùn)放構(gòu)成的同相比例運(yùn)算電路實(shí)際上就是所謂壓控電壓源，故稱圖(a)所示電路為二階壓控電壓源低通濾波電路，它的電壓增益Auf=1+RF/R1即為濾波器的通帶電壓增益。例1.已知R=160k，C=0.01F，R1=170k，Rf=100k，求該濾波器的截止頻率、通帶增益及Q值。二、有源高通濾波電路(HPF—HighPassFilter)

高通濾波電路與低通濾波電路具有對(duì)偶關(guān)系，所以將低通濾波電路中濾波元件R和C的位置互換，即可得到高通濾波電路,其電路如下圖所示。對(duì)于二階低通、高通電路，為防止自激，應(yīng)使：Auf<3三、有源帶通濾波電路(BPF—BandPassFilter)

電路只允許某一頻段內(nèi)信號(hào)通過，有上限和下限兩個(gè)截止頻率，將高通濾波電路與低通濾波電路進(jìn)行適當(dāng)組合，就可獲得帶通濾波電路。下圖為二階有源帶通濾波電路，圖中R、C組成低通電成路，C1、R3組成高通電路，要求RC<R3C1，故低通電路的上限截止頻率fH大于高通電路的下限截止頻率fL，兩者之間形成了一個(gè)通帶，從而構(gòu)成了帶通濾波電路。例2.電路如圖所示，已知R=7.96k，C=0.01F，

R3=15.92k，R1=24.3k，Rf=46.2k

求該電路的中心頻率、帶寬BW及通帶最大增益Au0。

四、有源帶阻濾波電路

電路阻止某一頻段的信號(hào)通過，而讓該頻段之外的所有信號(hào)通過，從而達(dá)到抗干擾的目的。其電路如下圖所示。帶阻濾波電路可由低通和高通濾波電路組成，其原理示意圖如下圖(a)所示，其中，低通濾波電路的上限截止頻率fH應(yīng)小于高通濾波電路的下限截止頻率fL。因此，電路的阻帶為(fL-fH)，如下圖(b)所示。§5.5集成功率放大器及其應(yīng)用集成功率放大器組成：前置級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)、偏置電路。特點(diǎn)：輸出功率大、效率高；有過流、過壓、過熱保護(hù)，以保證器件在大功率狀態(tài)下安全可靠工作。一、LM386集成功放及其應(yīng)用

LM386是一種低電壓通用集成功率放大器。1.引腳及其典型應(yīng)用參數(shù)2.內(nèi)部電路:由輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)等組成。輸入級(jí)有V2、V4組成雙端輸入單端輸出差分電路；V3、V5是其恒流源負(fù)載；V1、V6是射級(jí)跟隨器，高

Ri；V7-V12為功率放大電路；V7為驅(qū)動(dòng)級(jí)(I0

為恒流源負(fù)載)；V11、V12

用于消除交越失真；V8、V10

構(gòu)成PNP

準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱；1、8開路時(shí)，負(fù)反饋?zhàn)顝?qiáng)，整個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)Au

=20，若在1、8間外接旁路電容，以短路R5兩端的交流壓降，可使電壓放大倍數(shù)提高到200；調(diào)整RP（典型應(yīng)用電路圖），可使集成功放電壓放大倍數(shù)在20～200之間變化；管腳7與地之間外接電解電容C5（典型應(yīng)用電路圖），C5可與R2組成直流電源去耦電路。

5腳外接電容C3為功放輸出電容，構(gòu)成OTL電路；R1、C4是功率補(bǔ)償電路，以抵消揚(yáng)聲器音圈電感在高頻時(shí)產(chǎn)生的不良影響，改善功率放大電路的高頻特性和防止高頻自激。輸入信號(hào)ui由C1接同相輸入端3腳，反相輸入端2腳接地，故構(gòu)成單端輸入方式。3.典型應(yīng)用電路三、TDA2040集成功放及其應(yīng)用

TDA2040集成功率放大器內(nèi)部有獨(dú)特的短路保護(hù)系統(tǒng)，可以自動(dòng)限制功耗，從而保證輸出級(jí)三極管始終處于安全區(qū)域；TDA2040內(nèi)部還設(shè)置了過熱關(guān)機(jī)等保護(hù)電路，使集成電路具有較高可靠性。其主要參數(shù)有：直流電源：

2.5-20V;開環(huán)增益：80dB;功率帶寬：100kHz;輸入阻抗：50k;輸出功率：22W(RL=4).

1.TDA2040雙電源（OTL）應(yīng)用

其電路如下圖所示，大電容濾除低頻成分，小電容濾除高頻成分。2.TDA2040單電源（OTL）應(yīng)用

3.TDA1512集成功放閱讀：課外作業(yè)：P200：5.26，5.27、5.28課堂練習(xí)預(yù)習(xí)資料：P201～P213預(yù)習(xí)作業(yè)（準(zhǔn)備下堂課回答的問題）1、振蕩的起振條件和振蕩的平衡條