常见运放滤波电路

常见运放滤波电路
常见运放滤波电路

滤波电路

这节非常深入地介绍了用运放组成的有源。在很多情况中,为了阻挡由于虚地引起的直流电平,在运放的输入端串入了电容。这个电容实际上是一个高通滤波器,在某种意义上说,像这样的运放电路都有这样的电容。设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100 倍以上。这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。如果这个滤波器同时还有放大作用,这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置,这个电容就可以省略。

这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置,如果电路是最后一级,那么就必须串入输出电容。

这里有一个有关滤波器设计的协定,这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。滤波器的实现很简单,但是以下几点设计者必须注意:

1. 滤波器的拐点(中心)频率

2. 滤波器电路的增益

3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值

4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell)

不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。即使可能,由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放,这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。或者可以通过几次实验而最终确定下来。如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器,那么就别无选择,只能使用传统的滤波器,通过计算就可以得到了。

3.1 一阶滤波器

一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性

3.1.1 低通滤波器

典型的低通滤波器如图十三所示。

图十三

3.1.2 高通滤波器

典型的高通滤波器如图十四所示。

图十四

3.1.3 文氏滤波器

文氏滤波器对所有的频率都有相同的增益,但是它可以改变信号的相角,同时也用来做相角修正电路。图十五中的电路对频率是F 的信号有90 度的相移,对直流的相移是0度,对高频的相移是180度。

3.2 二阶滤波器

二阶滤波电路一般用他们的发明者命名。他们中的少数几个至今还在使用。有一些二阶滤波器的拓扑结构可以组成低通、高通、带通、带阻滤波器,有些则不行。这里没有列出所有的滤波器拓扑结构,只是将那些容易实现和便于调整的列了出来。

图十五(见图十七上)

二阶滤波器有40dB 每倍频的幅频特性。

通常的同一个拓扑结构组成的带通和带阻滤波器使用相同的元件来调整他们的Q 值,而且他们使滤波器在Butterworth 和Chebyshev 滤波器之间变化。必须要知道只有Butterworth 滤波器可以准确的计算出拐点频率,Chebyshev 和Bessell滤波器只能在Butterworth 滤波器的基础上做一些微调。

我们通常用的带通和带阻滤波器有非常高的Q 值。如果需要实现一个很宽的带通或者带阻滤波器就需要用高通滤波器和低通滤波器串连起来。对于带通滤波器的通过特性将是这两个滤波器的交叠部分,对于带阻滤波器的通过特性将是这两个滤波器的不重叠部分。

这里没有介绍反相 Chebyshev 和 Elliptic 滤波器,因为他们已经不属于电路集需要介绍的范围了。

不是所有的滤波器都可以产生我们所设想的结果――比如说滤波器在阻带的最后衰减幅度在多反馈滤波器中的会比在Sallen-Key 滤波器中的大。由于这些特性超出了电路图集的介绍范围,请大家到教科书上去寻找每种电路各自的优缺点。不过这里介绍的电路在不是很特殊的情况下使用,其结果都是可以接受的。

3.2.1 Sallen-Key滤波器

Sallen-Key 滤波器是一种流行的、广泛应用的二阶滤波器。他的成本很低,仅需要一个运放和四个无源器件组成。但是换成Butterworth 或Chebyshev 滤波器就不可能这么容易的调整了。请设计者参看参考条目【1】和参考条目【2】,那里介绍了各种拓扑的细节。

这个电路是一个单位增益的电路,改变Sallen-Key 滤波器的增益同时就改变了滤波器的幅频特性和类型。实际上Sallen-Key 滤波器就是增益为1的Butterworth 滤波器。

图十六(见图十七中)

3.2.2 多反馈滤波器

多反馈滤波器是一种通用,低成本以及容易实现的滤波器。不幸的是,设计时的计算有些复杂,在这里不作深入的介绍。请参看参考条目【1】中的对多反馈滤波器的细节介绍。如果需要的是一个单位增益的Butterworth 滤波器,那么这里的电路就可以给出一个近似的结果。

图十七

3.2.3 双T滤波器

双T 滤波器既可以用一个运放也可仪用两个运放实现。他是建立在三个电阻和三个电容组成的无源网络上的。这六个元件的匹配是临界的,但幸运的是这仍是一个常容易的过程,这个网络可以用同一值的电阻和同一值的电容组成。用图中的公式就可以同时的将R3 和C3 计算出来。应该尽量选用同一批的元件,他们有非常相近的特性。

3.2.3.1 单运放实现

图十八

如果用参数非常接近的元件组成带通滤波器,就很容易发生振荡。接到虚地的电阻最好在E-96 1%系列中选择,这样就可以破坏振荡条件。

图十九

3.2.3.2 双运放实现

典型的双运放如图20到图22所示

图二十

图二十一

图二十二

3.2.4 Fliege

Fliege滤波器采用了双运放结构(图二十三~图二十六),所以相对于单运放实现的滤波器他是一种成本较高的滤波器,但是他对拐点频率或者Q 值有非常强的控制能力,可以非常方便的进行调整,而且他是一种全新的滤波器。用它组成的低通、高通、和带通滤波器的增益是固定的,带阻滤波器他的增益是一。

图二十三

图二十四

图二十五

图二十

3.2.5Akerberg-Mossberg滤波器

图二十七~图三十中的三运放滤波器是很容易实现。对于低通和高通滤波器可以很方便的调整增益,对于带通和带阻滤波器可以非常容易的调整Q 值。带阻滤波器的性能会比双T 滤波器差一些,但是也不错。

图二十七

图二十八

图二十九

3.2.6 BiQuad

Biquad 滤波器是一种出名的滤波器结构(图三十一)。他只能组成低通和带通滤波器。低通滤波器可以根据需要做成同相和反相输出。

3.2.7 Sate Variable

Sate Variable 是一种三运放或四运放的拓扑结构。第四个运放在带阻滤波器中必须使用。他也是一种非常便于调整的滤波器拓扑结构,并且他可以很方便的在低通和高通滤波器之间相互转换,另外对于带通和带阻滤波器的Q 值也可以非常方便的进行调整。但是不幸的是,Akerberg-Mossberg 并不是一种令人喜欢的拓扑结构。因为调整增益、类型、Q 值和限制的电阻是同一个电阻。这就是很多人不愿意用它的原因,除非在应用中同时需要高通、低通、带通和带阻滤波器。

单电源运放与滤波电路

单电源运放与滤波电路 我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是他们都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。 1.1电源供电和单电源供电 所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。 绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。 单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom之内。有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh和Vol。需要

特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节) 图一 通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。另外现在运放的供电电压也可以是3V也或者会更低。出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail的运放,这样就消除了丢失的动态范围。需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail的电压。虽然器件被指明是Rail-To-Rail的,如果运放的输出或者输入不支持Rail-To-Rail,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是Rail-To-Rail。这样才能保证系统的功能不会退化,这是设计者的义务。 1.2虚地 单电源工作的运放需要外部提供一个虚地,通常情况下,这个电压是VCC/2,图二 的电路可以用来产生VCC/2的电压,但是他会降低系统的低频特性。

精心收集:单电源供电时的运算放大器应用大全

单电源运算放大器应用集锦 (一):基础知识 我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。 在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。 1.1 电源供电和单电源供电 所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。 绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V,正负12V和正负5V 也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。 单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC+,地或者VCC -引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节) 图一 通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail 的运放,这样就消除了丢失的动态范围。需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail 的电压。虽然器件被指明是轨至轨(Rail-To-Rail)的,如果运放的输出或者输入不支持轨至轨,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是轨至轨。这样才能保证系统的功能不会退化,这是设计者的义务。

单片机常用模块电路大全

单片机常用模块电路大全 1. 双路232通信电路:3线连接方式,对应的是母头,工作电压5V,可以使用MAX202或MAX232。 2. 三极管串口通信:本电路是用三极管搭的,电路简单,成本低,但是问题,一般在低波特率下是非常好的。 3. 单路232通信电路:三线方式,与上面的三级管搭的完全等效。 4. USB转232电路:采用的是PL2303HX,价格便宜,稳定性还不错。 5. SP706S复位电路:带看门狗和手动复位,价格便宜(美信的贵很多),R4为调试用,调试完后焊接好R4。 卡模块电路(带锁):本电路与SD卡的封装有关,注意与封装对应。此电路可以通过端口控制SD卡的电源,比较完善,可以用于5V和。但是要注意,有些器件的使用,5V和是不一样的。 液晶模块(ST7920):本电路是常见的12864电路,价格便宜,带中文字库。可以通过PSB端口的电平来设置其工作在串口模式还是并行模式,带背光控制功能。

字符液晶模块(KS0066):最常用的字符液晶模块,只能显示数字和字符,可4位或8位控制,带背光功能。 9.全双工RS485电路(带保护功能):带有保护功能,全双工4线通信模式,适合远距离通信用。 半双工通信模块:可以通过选择端口选择数据的传输方向,带保护功率。此模块只能工作在5V. 11. ARM JTAG仿真接口电路:比较完善,可以应用在常规的ARM芯片下,具有有自动下载功能,可以用JLINK或ULINK. 电源模块:这个电路比较简单,如果用直插可以达到,如果用贴片的可以到达1A。 电源模块:可以到达800mA,价格非常便宜,也有相应的的芯片,可以直接替换。 常用开关电源电路 buck电源电路。 14.最常用的开关电源:

常用运放电路及其各类比较器电路

常用运放电路及其各类比较器电路

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彭发喜,制作 同相放大电路: 运算放大器的同相输入端加输入信号,反向输入端加来自输出的负反馈信号,则为同相放大器。 图是同相放大器电路图。 因为e1=e2,所以输入电流极小,输入阻抗极高。 如果运算放大器的输入偏置电流,则 e1=e2 放大倍数: 原理图:

反相比例运算放大电路图: 1号图: 2号图: 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即

∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 运算放大器减法电路原理: 图为运放减法电路 由e1输入的信号,放大倍数为R3/R1,并与输出端e0相位相反,所以 由e2输入的信号,放大倍数为 与输出端e0相位相,所以

当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1 加法运算放大器电路: 加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路. 同相加法电路:由LF155组成。 三个输入信号同时加到运放同相端,其输入输出电压关系式:

555芯片应用电路大全

555内部电原理图

将分别介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式,它可分为3种。见图示。 第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1和1.1.2为代号。他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。 第3种(图3)是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多,都比较复杂。为简单起见,我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。 双稳类电路 这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。555双稳电路可分成2种。 第一种(见图1)是触发电路,有双端输入(2.1.1)和单端输入(2.1.2)2个单元。单端比较器(2.1.2)可以是6端固定,2段输入;也可是2端固定,6端输入。

第2种(见图2)是施密特触发电路,有最简单形式的(2.2.1)和输入端电阻调整偏置或在控制端(5)加控制电压VCT以改变阀值电压的(2.2.2)共2个单元电路。 双稳电路的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。这是双稳工作方式的结构特点。2.2.2单元电路中的C1只起耦合作用,R1和R2起直流偏置作用。 无稳类电路 第三类是无稳工作方式。无稳电路就是多谐振荡电路,是555电路中应用最广的一类。电路的变化形式也最多。为简单起见,也把它分为三种。 第一种(见图1)是直接反馈型,振荡电阻是连在输出端VO的。 第二种(见图2)是间接反馈型,振荡电阻是连在电源VCC上的。其中第1个单元电路(3.2.1)是应用最广的。第2个单元电路(3.2.2)是方波振荡电路。第3、4个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路,功能相同而电路结构略有不同,因此分别以3.2.3a 和3.2.3b的代号。

常见运放滤波电路

滤波电路 这节非常深入地介绍了用运放组成的有源。在很多情况中,为了阻挡由于虚地引起的直流电平,在运放的输入端串入了电容。这个电容实际上是一个高通滤波器,在某种意义上说,像这样的运放电路都有这样的电容。设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100 倍以上。这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。如果这个滤波器同时还有放大作用,这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置,这个电容就可以省略。 这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置,如果电路是最后一级,那么就必须串入输出电容。 这里有一个有关滤波器设计的协定,这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。滤波器的实现很简单,但是以下几点设计者必须注意: 1. 滤波器的拐点(中心)频率 2. 滤波器电路的增益 3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值 4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell) 不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。即使可能,由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放,这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。或者可以通过几次实验而最终确定下来。如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器,那么就别无选择,只能使用传统的滤波器,通过计算就可以得到了。 3.1 一阶滤波器 一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性 3.1.1 低通滤波器 典型的低通滤波器如图十三所示。

7 集成运放组成的有源滤波电路

集成运放组成的有源滤波电路 有源滤波电路 1.低通滤波电路 1)同相输入一阶低通电路(康P416页,图9.2.1(a )) 2)反相输入一阶低通电路 3)同相输入二阶低通电路 o v i SRC A SRC R R S V S V S A f i +=++==111)()()(010SRC A SRC R R S V S V S A f i +=+-==11)()()(010 o v i 13)(13)(1)()()( 20210++=+++==SRC SRC A SRC SRC R R S V S V S A f i o v i

4)同相输入二阶低通电路(压控电压源二阶LPF )(康P418页,图9.3.1) 5)反相输入二阶低通电路 6)反相输入二阶滤波电路(无限增益多路反馈二阶低通滤波电路) o v i 1)3()(1)3()(1)()()(0200210+-+=+-++==sRC A sRC A sRC A sRC R R S V S V s A f i o v i o v i 1)111(1)111()()()(2122212202122212210++++=++++-==f f f f f f f i R R R R C sR C C R R s A R R R R C sR C C R R s R S V S V s A

2.高通滤波电路 1)同相输入一阶高通电路 2)反相输入一阶高通电路(康P472页,图题9.3.4) 3 4)同相输入二阶低通电路(压控电压源二阶LPF )(康P424页,图9.3.7) C SR C SR S V S V S A f i 101)()()(+-==o v i o v i o v i 。 o v i 。

单电源运放电路图集

单电源运放图集 前言 前段时间去福州出差,看到TI的《A Single-Supply Op-Amp Circuit Collection》这篇文章,觉得不错,就把它翻译了过来,希望能对大家有点用处。这篇文章没有介绍过多的理论知识,想要深究的话还得找其他的文章,比如象这里提到过的《Op Amps for Everyone》。我的E文不好,在这里要感谢《金山词霸》。 ^_^ 水平有限(不是客气,呵呵),如果你发现什么问题请一定指出,先谢谢大家了。 E-mail:wz_carbon@https://www.360docs.net/doc/1a3511032.html, 王桢 10月29日

介绍 我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是他们都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。 在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。 1. 1电源供电和单电源供电 所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC -,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。 绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限V om以及最大输出摆幅。 单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在V om之内。有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明V oh和V ol。需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节) 图一 通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。另外现在运放的供电电压也可以是3V也或者会更低。出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail的运放,这样就消除了丢失的动态范围。需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail的电压。虽然器件被指明是Rail-To -Rail的,如果运放的输出或者输入不支持Rail-To-Rail,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是Rail-To-Rail。这样才能保证系统的功能不会退化,这是设计者的义务。1. 2虚地

常用运算放大器电路 (全集)

常用运算放大器电路(全集) 下面是[常用运算放大器电路(全集)]的电路图 常用OP电路类型如下: 1. Inverter Amp. 反相位放大电路: 放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。R3 = R4 提供1 / 2 电源偏压 C3 为电源去耦合滤波 C1, C2 输入及输出端隔直流 此时输出端信号相位与输入端相反 2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路: 放大倍数为Av=R2 / R1 R3 = R4提供1 / 2电源偏压 C1, C2, C3 为隔直流

此时输出端信号相位与输入端相同 3. Voltage follower 缓冲放大电路: O/P输出端电位与I/P输入端电位相同 单双电源皆可工作 4. Comparator比较器电路: I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位 I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位 R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M) 单双电源皆可工作 5. Square-wave oscillator 方块波震荡电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 100 K, C1 = 0.01 uF

Freq = 1 /(2π* R1 * C1) 6. Pulse generator脉波产生器电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 30 K, C1 = 0.01 uF, R5 = 150 K O/P输出端On Cycle = 1 /(2π* R5 * C1) O/P输出端Off Cycle =1 /(2π* R1 * C1) 7. Active low-pass filter 主动低通滤波器电路: R1 = R2 = 16 K R3 = R4 = 100 K C1 = C2 = 0.01 uF 放大倍数Av = R4 / (R3+R4) Freq = 1 KHz 8. Active band-pass filter 主动带通滤波器电路:

运放单电源设计方法

运算放大器(op-amp)简称运放以其优异的性能价格比,高集成度、可靠性,几乎任何需要添加信号增益、调理功能的电子系统都可应用运算放大器。经历几十年的发展,虽然现在已有单电源型运放产品(如AD875x系列),但有些场合仍希望将双电源型运放改为单电源下工作。这一点是可以实现的,只是需要在输入端加信号基准电平提升电路,输出端的静态电平也不再为零,因此由双电源改用单电源接法后更适合放大交流信号。 1运算放大器种类 一般来说,对于高阻抗信号源的应用电路、采样—保持电路、带通滤波器等应选用高输入阻抗型运放(如LF156)。对弱信号精密测量、高增益交流放大器、汽车电子及工业控制系统等应选用高精度运放(如OPA379 )。对于快速变化的输入信号系统、A/D和D/A转换器、通讯和视频系统等应选用高速运放(如AD827 )。对于袖珍仪器、手机等以电池供电的便携式电子产品宜选用低电压/低功耗运放(如EL2071C)。对于无特殊要求的场合可采用通用型运放(如uA741)。 2 运放参数的确定 运放参数种类繁多,在考虑性价比的基础上选用最合适的运放是设计者要考虑的问题。可优先考虑以下几个参数: 带宽BW对小信号而言,运放闭环带宽与闭环增益的乘积存在“增益带宽积”不变的关系,其乘积等于单位增益带宽;对大功率信号而言,一般比单位增益带宽小约100倍;运放一3dB闭环带宽应高于信号的最高工作频率。 优值系数,转换速率SR大则运放交流特性佳上限频率高,如高速运放一般

SR>10V/μs;输入偏流(inputbi asicu rrent)I(BS)失调电压(input ofset voltage)Vos越小则运放直流特J性越好。

运算放大器单电源供基本电路大全

运算放大器单电源供基本电路大全 我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。 在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。 1.1 电源供电和单电源供电 所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。 绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。 单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节) 图一

LDO电路集锦

这是我常用的LDO电路,实测最小稳定压差为0.2V,输入电压小于稳定电压(输出电压+0.1V)时,调整管饱合,压差小于0.2V,电流小于100mA情况下压差小于0.1V. 该电路取样及误差放大采用差分电路,并且省掉了常见串联型PNP稳压电路的启动电阻。 输出电压U。=Vz*(R114+R115)/R115 输出限流电流由R113决定(调整管用P-MOSFET则无此功能) 在大电流应用,将调整管改为P-MOSFET即可。 与1117的应用对比 该电路的缺点是元件较多,输出不够稳定,用主贴的参数提供200mA电流,VBAT由4.5V降为3.5V时,输出电压会有0.1V的下滑(即输出为3.2V)。 但如果电路中有多余的运放单元,则电路可大大简化。 该电路的优点:VBAT降到3.3V以下时,输出始终保持为VBAT-0.1V,比1117优秀得多。 某手持设备由三只干电池串联供电的开发过程中(耗电300mA),最初用L1117供电,当电池端电压降到3.6V时,其输出仅为2.7伏,电路产生异常。高倍率放电情况下,干电池的终止电压是0.95V/单元,这显然不能合理利用完电池能量。用该电路取代1117后,电池电压降到2.9伏电路产生异常,电池寿命试验证明,后者可提高电池便用寿命25%以上。 最近用了AME1117,也是别人推荐用的.之前也没感觉这类LDO有什么方便之处.在网上关于LDO的文章也比比皆是.有饿就顺便摘录几篇吧 (一)

这是我常用的LDO电路,实测最小稳定压差为0.2V,输入电压小于稳定电压(输出电压+0.1V)时,调整管饱合,压差小于0.2V,电流小于100mA情况下压差小于0.1V. 该电路取样及误差放大采用差分电路,并且省掉了常见串联型PNP稳压电路的启动电阻。 输出电压U。=Vz*(R114+R115)/R115 输出限流电流由R113决定(调整管用P-MOSFET则无此功能) 在大电流应用,将调整管改为P-MOSFET即可。 与1117的应用对比 该电路的缺点是元件较多,输出不够稳定,用主贴的参数提供200mA电流,VBAT 由4.5V降为3.5V时,输出电压会有0.1V的下滑(即输出为3.2V)。 但如果电路中有多余的运放单元,则电路可大大简化。 该电路的优点:VBAT降到3.3V以下时,输出始终保持为VBAT-0.1V,比1117 优秀得多。 某手持设备由三只干电池串联供电的开发过程中(耗电300mA),最初用L1117供电,当电池端电压降到3.6V时,其输出仅为2.7伏,电路产生异常。高倍率放电情况下,干电池的终止电压是0.95V/单元,这显然不能合理利用完电池能量。用该电路取代1117后,电池电压降到2.9伏电路产生异常,电池寿命试验证明,后者可提高电池便用寿命25%以上。 (二) LDO简介: 携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电,还是由蓄电池组供电,工作过程中,电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V,放完电后的电压为2.3V,变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响,还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变,几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净(无纹波、无噪声),以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求,应在电源的输入端加入线性稳压器,以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。 一.LDO的基本原理 低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示,该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。 图1-1 低压差线性稳压器基本电路 取样电压加在比较器A的同相输入端,与加在反相输入端的基准电压Uref相比较,两者的差值经放大器A放大后,控制串联调整管的压降,从而稳定输出电压。

运算放大器基本电路——11个经典电路

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所收获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80dB 以上。而运放的输出电压是有限的,一般在10V~14V。因此运放的差模输入电压不足1mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。

单电源运算放大器滤波电路

单电源运算放大器电路应用图集(三):滤波电路(上) 这节非常深入地介绍了用运放组成的有源滤波器。在很多情况中,为了阻挡由于虚地引起的直流电平,在运放的输入端串入了电容。这个电容实际上是一个高通滤波器,在某种意义上说,像这样的单电源运放电路都有这样的电容。设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100 倍以上。这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。如果这个滤波器同时还有放大作用,这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置,这个电容就可以省略。 这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置,如果电路是最后一级,那么就必须串入输出电容。 这里有一个有关滤波器设计的协定,这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。滤波器的实现很简单,但是以下几点设计者必须注意: 1. 滤波器的拐点(中心)频率 2. 滤波器电路的增益 3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值 4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell) 不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。即使可能,由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放,这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。或者可以通过几次实验而最终确定下来。如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器,那么就别无选择,只能使用传统的滤波器,通过计算就可以得到了。 3.1 一阶滤波器 一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性 3.1.1 低通滤波器 典型的低通滤波器如图十三所示。

完整版电子相关专业面试题集锦

电子相关专业面试题集锦 模拟电路1、基尔霍夫定理的内容是什么?(仕兰微电子)流国一个接点的电流必定=流岀的2、平板电 容公式(C= £ S/4 n kd)°(未知)3、最基本的如三极管曲线特性。(未知)4、描述反馈电路的概念,列 举他们的应用。(仕兰微电子)5、负反馈种类(电压并联反馈,电流串联反馈,电压串联反馈和电流并 联反馈);负反馈的优点(降低放大器的增益灵敏度,改变输入电阻和输岀电阻,改善放大器的线性和非线性失真,有效地扩展放大器的通频带,自动调节作用)(未知)6、放大电路的频率补偿的目的是什么, 有哪些方法?(仕兰微电子)7、频率响应,如:怎么才算是稳定的,如何改变频响曲线的几个方法。(未知)8、给岀一个差分运放,如何相位补偿,并画补偿后的波特图。(凹凸)9、基本放大电路种类(电 压放大器,电流放大器,互导放大器和互阻放大器),优缺点,特别是广泛采用差分结构的原因。(未知) 10、给出一差分电路,告诉其输出电压Y+和Y-,求共模分量和差模分量。(未知)11、画差放的两个输 入管。(凹凸)12、画岀由运放构成加法、减法、微分、积分运算的电路原理图。并画岀一个晶体管级的运放电路。(仕兰微电子)13、用运算放大器组成一个10倍的放大器。(未知)14、给出一个简单电路,让你分析输出电压的特性(就是个积分电路),并求输出端某点的rise/fall时间。(Infineon笔试试题)15、电阻R和电容C串联,输入电压为R和C之间的电压,输出电压分别为C上电压和R上电压,要 求制这两种电路输入电压的频谱,判断这两种电路何为高通滤波器,何为低通滤波器。当RC<数字电路 1、同步电路和异步电路的区别是什么?(仕兰微电子) 2、什么是同步逻辑和异步逻辑?(汉王笔试)同 步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。3、什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求?(汉王笔试)线与逻辑是两个输岀信号相连可以实现与的 功能。在硬件上,要用oc门来实现,由于不用oc门可能使灌电流过大,而烧坏逻辑门。同时在输出端 口应加一个上拉电阻。4、什么是Setup和Holdup时间?(汉王笔试)5、setup和holdup时间,区别.(南山之桥)6、解释setup time和hold time的定义和在时钟信号延迟时的变化。(未知)7、解释setup 和hold time violation ,画图说明,并说明解决办法。(威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题)Setup/hold time是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T时间到达芯片,这个T就是建

基本运放电路总结

模拟电路网络课件第三十七节:基本运算电路 8.1 基本运算电路 一、反相比例运算放大电路 图 1 反相比例运算电路 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即 ∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要 求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 二、同相比例运算电路

图 1 同相比例运算电路 同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端,输出电压vo通过电阻R1和Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。 根据虚短、虚断的概念有vN= vP= vS,i1= if 于是求得 所以该电路实现同相比例运算。 同相比例运算电路的特点如下 1.输入电阻很高,输出电阻很低。 2.由于vN= vP= vS,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑 制比。 三、加法运算电路 图 1 加法运算电路

图1所示为实现两个输入电压vS1、vS2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。由于电路存在虚短,运放的净输入电压vI=0,反相端为虚地。利用vI=0,vN=0和反相端输入电流iI=0的 概念,则有 或 由此得出 若R1= R2= Rf,则上式变为–vO= vS1+ vS2 式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符合常规的算术加法。该加 法电路可以推广到对多个信号求和。 从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R′=R1//R2//Rf。 四、减法运算电路 1、反相求和式运算电路 图1所示是用加法电路构成的减法电路,第一级为反相比例放大电路,若Rf1=R1,则vO1= –vS1; 第二级为反相加法电路,可以推导出

最新运算放大器设计总结

运算放大器的基本参数 1. 开环电压增益A OL 不带负反馈的状态下,运算放大器对直流信号的放大倍数。电压反馈运算放大器采用电 压输入/电压输出方式工作,其开环增益为无量纲比,所以不需要单位。但是,数值较小时,为方便起见,数据手册会以V/mV或V/ yV代替V/V表示增益,电压增益也可以dB形式表示,换算关系为dB = 20 xiogAVOL。因此,1V/ ^V的开环增益相当于120 dB,以此类推。该参数与频率密切相关,随着频率的增加而减小,相位也会发生偏移。 对于反向比例放大电路,只有当AOL >> R+Rf时,Vo=-Rf/RVi才能够成立。 Frequency (Hz) 2. 单位增益带宽B1 (Gain-Bandwidth Product) 开环电压增益大于等于 1 (OdB )时的那个频率范围,以Hz为单位。它将告诉你将小 信号(?土100mV )送入运放并且不失真的最高频率。在滤波器设计电路中,假定运放滤波器增益为 1V/V,则单位增益带宽大于等于滤波器截止频率f cut-off x 100。 3.共模抑制比CMRR 差分电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,CMRR=|Ad/Ac|。共模输入电压会影响到 输入差分对的偏置点。由于输入电路内部固有的不匹配,偏置点的改变会引起失调电压改变, 进而引起输出电压改变。其实际的计算方法是失调电压变化量比共模电压变化量,一般来说CMRR= △ Vos/ △ Vcom , TI及越来越多的公司将其定义为CMRR= △ Vcom/ △ Vos。在datasheet中该参数一般为直流参数,随着频率的增加而降低。

CCMMDN-MODE REJECTION RATIO vt. FREQUENCY 4. 输入偏置电流Ibias 输入偏置电流被定义为:运放的输入为规定电位时,流入两个输入端的电流平均值。记为IB。为了运放能正常的工作,运放都需要一定的偏置电流。IB=(IN+IP)/2。 当信号源阻抗很高时,就必须关注输入偏流,因为如果运放有很大的输入偏流,就会对信号源构成负载,因而会看到一个比预想要低的信号源输出电压,如果信号源阻抗很高,那 么最好使用一个以CMOS或者JFET作为输入级的运放,也可以采用降低信号源输出阻抗的方法,就是使用一个缓冲器,然后用缓冲器来驱动具有很大输入偏流的运放。 在双级输入级的情况下,可以使用对失调电流进行调零的方法,就是使从两个输入端看到的阻抗相互匹配。在CMOS和JFET输入电路的情况下,一般来说,失调电流不是问题,也没有必要进行阻抗匹配了。 5. 输入失调电流Ios 当运放的输出端置于规定电位时,流入运放两个输入端的电流之差的绝对值。 I OS=|IN-IP| 6. 电源抑制比PSRR 电源电压的改变量与由此引起的输入失调电压改变量之比的绝对值,单位是dB。对于双电源运放,PSSR= △ V cc士/ △ V os士。PSSR随着频率的增加而下降。开关电源产生的噪声频率从50kHz到500kHz或更高,在这些高频下,PSSR的值几乎为零,所以,电源上的 噪声会引起运放输出端上的噪声,对此必须使用恰当的旁路技术。

干货实图分析运放7大经典电路

干货实图分析运放7大经典电路 运放的基本分析方法:虚断,虚短。对于不熟悉的运放应用电路,就使用该基本分析方法。 运放是用途广泛的器件,接入适当的反馈网络,可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。 1、运放在有源滤波中的应用 上图是典型的有源滤波电路(赛伦-凯电路,是巴特沃兹电路的一种)。有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减,而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。 该电路的设计要点是:在满足合适的截止频率的条件下,尽可能将R233和R230的阻值选一致,C50和C201的容量大小选取一致(两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路),这样就可以在满足滤波性能的情况下,将器件的种类归一化。其中电阻R280是防止输入悬空,会导致运放输出异常。 滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为 ?巴特沃兹,单调下降,曲线平坦最平滑; 巴特沃兹低通滤波中用的最多的是赛伦凯乐电路,即仿真的该电路。

一个滤波器,要知道其截至频率是多少,或者能写出传递函数和频率响应也可以。 如果该滤波器还有放大功能,要知道该滤波器的增益是多少。 当两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路,在二阶有源电路中引入一个负反馈,目的是使输出电压在高频率段迅速下降。 二阶有源低通滤波电路的通带放大倍数为 1+Rf/R1 ,与一阶低通滤波电路相同; 截止频率为 注明,m的单位为欧姆, N 的单位为 u

所以计算得出截止频率为 ?切比雪夫,迅速衰减,但通带中有纹波; ?贝塞尔(椭圆),相移与频率成正比,群延时基本是恒定。 2、运放在电压比较器中的应用 电压比较

常见运放滤波电路1

3.1 一阶滤波器 一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性3.1.1 低通滤波器 典型的低通滤波器如图十三所示。 图十三 3.1.2 高通滤波器 典型的高通滤波器如图十四所示。

图十四 3.1.3 文氏滤波器 文氏滤波器对所有的频率都有相同的增益,但是它可以改变信号的相角,同时也用来做相角修正电路。图十五中的电路对频率是F 的信号有90 度的相移,对直流的相移是0度,对高频的相移是180度。 3.2 二阶滤波器 二阶滤波电路一般用他们的发明者命名。他们中的少数几个至今还在使用。有一些二阶滤波器的拓扑结构可以组成低通、高通、带通、带阻滤波器,有些则不行。这里没有列出所有的滤波器拓扑结构,只是将那些容易实现和便于调整的列了出来。 图十五(见图十七上) 二阶滤波器有40dB 每倍频的幅频特性。 通常的同一个拓扑结构组成的带通和带阻滤波器使用相同的元件来调整他们的Q 值,而且他们使滤波器在Butterworth 和Chebyshev 滤波器之间变化。必须要知道只有Butterworth 滤波器可以准确的计算出拐点频率,Chebyshev 和Bessell滤波器只能在Butterworth 滤波器的基础上做一些微调。 我们通常用的带通和带阻滤波器有非常高的Q 值。如果需要实现一个很宽的带通或者带阻滤波器就需要用高通滤波器和低通滤波器串连起来。对于带通滤波器的通过特性将是这两个滤波器的交叠部分,对于带阻滤波器的通过特性将是这两个滤波器的不重叠部分。

这里没有介绍反相 Chebyshev 和 Elliptic 滤波器,因为他们已经不属于电路集需要介绍的范围了。 不是所有的滤波器都可以产生我们所设想的结果――比如说滤波器在阻带的最后衰减幅度在多反馈滤波器中的会比在Sallen-Key 滤波器中的大。由于这些特性超出了电路图集的介绍范围,请大家到教科书上去寻找每种电路各自的优缺点。不过这里介绍的电路在不是很特殊的情况下使用,其结果都是可以接受的。 3.2.1 Sallen-Key滤波器 Sallen-Key 滤波器是一种流行的、广泛应用的二阶滤波器。他的成本很低,仅需要一个运放和四个无源器件组成。但是换成Butterworth 或Chebyshev 滤波器就不可能这么容易的调整了。请设计者参看参考条目【1】和参考条目【2】,那里介绍了各种拓扑的细节。 这个电路是一个单位增益的电路,改变Sallen-Key 滤波器的增益同时就改变了滤波器的幅频特性和类型。实际上Sallen-Key 滤波器就是增益为1的Butterworth 滤波器。 图十六(见图十七中) 3.2.2 多反馈滤波器 多反馈滤波器是一种通用,低成本以及容易实现的滤波器。不幸的是,设计时的计算有些复杂,在这里不作深入的介绍。请参看参考条目【1】中的对多反馈滤波器的细节介绍。如果需要的是一个单位增益的Butterworth 滤波器,那么这里的电路就可以给出一个近似的结果。

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