电路滤波器——（二）RC有源滤波器

最新推荐文章于 2025-09-19 12:55:38 发布

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本文深入探讨了有源滤波器的工作原理及其设计方法，包括一阶低通和高通、二阶有源滤波器的电路结构、传递函数、增益计算和品质因数等关键参数。同时，对比了有源滤波器与无源滤波器的优缺点。

有源滤波器：

一种同相输入，产生正向增益的低阶滤波器，通过负反馈网络形成一个增益可控的VCVS。从一阶VCVS说起：

在这里插入图片描述

输入电压先经过低通滤波器滤波，后输入至同相比例放大电路的同相端；
同相比例放大电路由R1、Rf、放大器组成。同相比例放大器输入阻抗高，输出阻抗低，性能稳定，增益容易调节。
$\begin{aligned} &\text{传递函数}\qquad &&A(s)=\frac{V_o(s)}{V_i(s)}=\dot{A}_u\cdot A_0=\frac{A_0}{1+j\omega/\omega_n}\\ &\text{RC滤波器幅频函数}\qquad &&\dot{A_u}=\frac{\dot{U_c}}{\dot{U_i}}=\frac{1}{1+j\omega RC}\\ &\text{放大器增益}\qquad &&A_0=\frac{R_1+R_f}{R_1}\\ &\text{特征角频率}\qquad &&\omega_0=\frac{1}{RC}\\ &\text{幅频响应}\qquad &&|A(j\omega)|=\frac{A_0}{\sqrt{1+(\omega/\omega_0)^2}} \end{aligned}$