集成电路第六章讲义.pptVIP

三种近似方法的特点 巴特沃思： 通带内幅频曲线的幅度平坦，最平幅度逼近， 相移与频率的关系不是很线性的，阶跃响应有过冲。 切比雪夫： 下降最陡，但通带之间幅频曲线有波纹。 贝塞尔： 相移和频率之间有良好的线性关系，阶跃响应过冲 小，但幅频曲线的下降陡度较差。 6.4 有源带通滤波器 三、有源带通滤波器 6.5.1 带阻滤波器 有源滤波器 (1) 电路组成 (2) 电路分析 3 2 + _ _ + + A 3 2 + _ _ + + A 3 2 _ _ + + A0 对节点3、2列节点电压方程 节点3 节点2 3 2 _ _ + + A0 中心频率 品质因数 a. 电路的传递函数 通带增益 得滤波器的频率特性 c. 频幅特性 b. 频率特性 将s=j? 代入式 幅频特性分析 当 时， 当 时， 当 时， (c) 电路具有带通特性 (a) (b) 称为中心角频率 知 在截止频率上满足 即 求解上式得 d. 通频带 由 故 滤波器的通频带宽 Q值越大，通频带越窄，滤波器的选择性越强。 Q=10 5 2 1 0.5 0 –20 –40 / wo w 1 0.1 dB A j A / | ) ( | lg 20 0 带通滤波器的幅频特性 8 C R1 Rf R C1 R3 R2 · · 例5.3.2 已知 R = 7.96 k?，C = 0.01 ?F， R3 = 15.92 k?， R1= 24.3 k?，Rf = 46.2 k? 求该电路的中心频率、带宽 BW及通带最大增益 Au0。 [解] Q = 1/(3 - Auf) = 1/(3 - 2.9) = 10 BW = f0 /Q = 2 000 /10 = 200 (Hz) Au0 = Auf /(3 - Auf) = 2.9 /(3 - 2.9 ) = 29 第 5 章　线性集成电路的应用 uo 电路仿真 + A m 电路仿真 ui uo 返回 继续 * 第六章 集成有源滤波器 第六章 集成有源滤波电路 6.1 引　言 6.3 高通滤波电路 6.4 带通滤波电路 6.2 低通滤波电路 6.5 带阻滤波电路 6.6 开关电容滤波电路 6.7 可编程滤波电路 滤波电路 — 有用频率信号通过，无用频率信号被抑制的电路。 6.1 概述 例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的干扰。 6.1.1 滤波器的分类： 按处理 方法分 硬件滤波 软件滤波 按所处理 信号分 模拟滤波器 数字滤波器 按构成 器件分 无源滤波器 有源滤波器 6.1 概述 6.1.1 滤波器的分类： 按频率 特性分 低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 带阻滤波器 理想滤波器的频率特性 f · f · f · f · 通 通 通 阻 通 阻 通 阻 阻 阻 低通 高通 带通 带阻 按运放电路的构成分 无限增益单反馈环形滤波器 负阻抗变换器型滤波器 无限增益多反馈环形滤波器 压控电源型滤波器 按滤波特性分 巴特沃思滤波器 切比雪夫滤波器 贝塞尔滤波器 : 6.1.1 滤波器的分类： 6.1.2 集成有源滤波器的特点 体积小、重量轻、成本低 无需阻抗匹配 可方便制作可调滤波器 受环境影响小 在实现滤波同时，可得到一定的增益 滤波精度高 易于调试 优点 缺点 ： 高频段滤波特性差 6.1.3 典型滤波器的传递函数 n阶滤波器传递函数的一般表达式为： 其中 将上式分解因式，则上式变为： 式中，分母为极点；分子为零点。 实现3阶以上的滤波器需用低阶滤波器级联。 常用的一、二阶滤波器的传递函数和幅频特性如表6-1-1所示。 6.1.4 传递函数的幅度近似 1、频率规一化 规一化频率：传递函数的复频率除以基准频率； 高低通滤波器的基准频率为截止频率 带通、带阻滤波器的基准频率为中心频率 2 传递函数的幅度近似 近似方法 巴特沃思近似 切比雪夫近似 贝塞尔近似 只讲归一化低通 通过保角变换 得到高通滤波器 得到带通滤波器 得到带阻滤波器 巴特沃思 贝塞尔 切比雪夫 H(?) ?/?0 6.1.5 有源滤波器的设计步骤 1、传递函数的设计 2、电路设计 3、电路装配和调试 选类型，阶数 求元件值 6.2 低通滤波器 6.2.1 一阶低通滤波器 Rf 8 Cf R1 R · · · · · 其中， 为零频增益 其中， 为截止角频率 其频率特性为： 其中幅频特性为 fH 0 -3 -20 dB /十倍频 相频特性为： 缺点：阻带衰减太慢 解决方法：增加阶数 6.2.2 二阶低通滤波器