低通濾波器的規(guī)則為低頻信號能正常通過,而超過設(shè)定臨界值的高頻信號則被阻隔、減弱。但是阻隔、減弱的幅度則會依據(jù)不同的頻率以及不同的濾波程序(目的)而改變。我們可以看下圖中所示,當(dāng)信號處于低頻段的時候我們的幅頻特性如下。
說完了這個,那我們先回過頭來先看下什么是積分電路:
這個是我們的簡化一個無源積分電路,對于我們的積分電路而言,我們要要求它的時間常數(shù)T需要大于我們的信號脈沖寬度,我們知道T=RC,這個工作原理就是,假設(shè)我們的輸入信號為矩形脈沖波(也可以是我們的正弦波),當(dāng)我們的**個脈沖波出現(xiàn)時,輸入端產(chǎn)生一個電流,通過對R1和C1進(jìn)行充電(當(dāng)然你要知道一點,電容兩端的電壓是不會突變的),這個時候,電容C1上的電壓慢慢增加,當(dāng)我們的脈沖過去之后,輸入端的信號Uin就為零(當(dāng)然你要知道一點,電容兩端的電壓是不會突變的),所有我們的時間常數(shù)T會比較大,放電就會很緩慢。
總結(jié)一下,積分電路就是獲取輸入信號Uin的平均值的電路,也可以是我們的低通濾波器電路。也就是對我們的低頻段的信號進(jìn)行采集采樣,通過后面的電容存儲,最后進(jìn)行輸入電流的平均值的獲取。
我們看圖中,左邊的是一階低通濾波器和二階低通濾波器。它是由集成運放和無源低通濾波器組成(也就是剛剛分析的積分電路)用RFf反饋使我們的運放工作在線性區(qū)域里面
首先我們先分析這個一階低通濾波器電路,這是一個同相比例運算電路,也是一個電壓并聯(lián)負(fù)反饋,根據(jù)虛短虛斷,放大倍數(shù)
AuP=(Rf2/R4)+1
角頻率就是(我們知道ω=2πf=2π/t)
這個是怎么來的呢:是這樣的,我們的電阻和電容屬于串聯(lián)諧振,那么串聯(lián)諧振的頻率就是這個f0=1/(2πR5C4)
同時還有我們要知道RC串聯(lián)是只能用在交流回路上面進(jìn)行分析。而我們的RC并聯(lián)可以用在交流和直流。
然后我們看下二階,常用的也是二階和多階,因為我們的一階低通濾波電路實際上經(jīng)過試驗,它的濾波效果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如二階,在二階我們可以看到將電容C7,作為了一個正反饋的形式來改善我們的截止頻率附近的幅頻效果。
上述就是
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