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知識回顧

前面我們講過了由R,C,L構(gòu)成的簡單無源濾波器，了解運放基礎(chǔ)知識后，我們知道運放在處理信號方面有著更大的優(yōu)勢，這一節(jié)我們一起來了解一下由運放構(gòu)成的濾波器--有源濾波器。

常見的濾波電路有哪些還記得嗎？忘記了那現(xiàn)在再回顧一下濾波電路的種類有低通，高通，帶通，帶阻。如果忘記了它們各自的特性，那看下圖再回顧一下。

無源濾波電路的結(jié)構(gòu)簡單，易于設(shè)計，但它的通帶放大倍數(shù)及其截止頻率都隨負(fù)載而變化，因而不適用于信號處理要求高的場合。

有源濾波電路的負(fù)載不影響濾波特性，因此常用于信號處理要求高的場合。有源濾波電路一般由RC網(wǎng)絡(luò)和集成運放組成，因而必須在合適的直流電源供電的情況下才能使用，同時還可以進行放大。但電路的組成和設(shè)計也較復(fù)雜。

下面我們就來認(rèn)識一下有源濾波電路是怎么樣的。

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有源低通濾波電路

先看看它的電路構(gòu)成，對比無源濾波器是不是就是再無源濾波器的基礎(chǔ)上添加了一個運放（當(dāng)然，實際運用時也可能是多階點入級聯(lián)而成的），工程中我們使用時往往都是采用多階濾波，在一定條件下多階濾波電路性能會更好，它的優(yōu)勢最前面介紹無源濾波器的視頻中演示過，沒注意到的朋友可以回頭再看一下。

與無源濾波電路一樣，我們可以計算出它的截止頻率，又由運放基礎(chǔ)“虛短”，“虛斷”知識，我們可以計算出在截止頻率前電路的增益。傳遞函數(shù)如果看不懂先不要糾結(jié)，這里就先簡單知道它就是輸入輸出信號的關(guān)系式。這個還是最簡單的，多級級聯(lián)就更復(fù)雜了，容易把人看懵，我們的工作不是要死記硬背這些公式，而是學(xué)會具體問題具體分析，后面我還會專門介紹一些設(shè)計濾波電路的工具，也會用到一些常用的濾波器模型以供我們選擇，所以我們具體應(yīng)用時先根據(jù)需求分析需要什么功能的電路，再用工具設(shè)計獲得初步的參數(shù)，然后再實際電路上測試結(jié)果，最后修正得到符合功能要求的穩(wěn)定的參數(shù)。所以還是希望你看了之后不要談“圖”色變，但對于要專研的朋友就必須要多看看課本或查找資料學(xué)習(xí)了。我在這里也不例舉多階電路了。

一階有源低通濾波電路

二階有源低通濾波電路

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有源高通濾波電路

高通電路和低通電路分析方法類似，再加上前面無源濾波電路的基礎(chǔ)我們理解起來就更加容易一些了，先來看一下它是結(jié)構(gòu)。

高通，低通電路對比

這些公式看著是不是頭大，解決辦法其一看教材資料分析，其二先不管具體公式推算過程，知道有這回事，實際應(yīng)用電路不需要你寫公式，兩種方法二選一。

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有源帶通濾波電路

和無源低通濾波器的由來一樣，有源低通濾波器也是低通串聯(lián)高通得來，先看圖能了解一個大概結(jié)構(gòu)，具體內(nèi)容就不多介紹了，使用時結(jié)合高通，低通電路變化調(diào)整，具體問題具體分析。

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有源帶阻濾波電路

與有源帶通濾波電路相仿，這是由低通并聯(lián)高通電路得到的，看圖片是不是又看到了熟悉的雙T電路了？

因為帶通，帶阻電路是由高通低通組合而來，高通，低通電路都有非常多的應(yīng)用形式了，再組合就更多了，不好統(tǒng)一分析，所以這里就都沒做過多介紹。