1、三、無源濾波電路和有源濾波電路 無源濾波電路：若濾波電路僅由無源元件（電阻、電容、電感）組成。 有源濾波電路：若濾波電路不僅由無源元件，還由有源元件（雙極型管、單極型管、集成運放）組成。 1. 無源低通濾波器 如圖所示為RC低通濾波器及其幅頻特性，當信號頻率趨于零時，電容的容抗趨于無窮大，故低頻信號順利通過。 帶負載后，通帶放大倍數(shù)的數(shù)值減小，通帶截止頻率升高。可見，無源濾波電路的通帶放大倍數(shù)及其截止頻率都隨負載而變化，這一缺點不符合信號處理的要求，因而產生有源濾波器。   2.有源濾波電路 為了使負載不影響濾波特性，可在無源濾波電路和負載之間加一個高輸入電阻低輸出電阻的隔

2、離電路，最簡單的方法是加一個電壓跟隨器，如右圖所示，這樣就構成了有源濾波電路。   在理想運放的條件下，由于電壓跟隨器的輸入電阻為無窮大，輸出電阻為零，因而 僅決定于RC的取值。輸出電壓 = ，負載變化，輸出不變。 有源濾波必須在合適的直流電源供電的情況下才能起作用，還可以放大，只適合于信號處理，不適合高電壓大電流的負載。RC低通濾波器的響應特性曲電阻（R）和電容（C）構成的RC電路是電子電路中使用最多的電路。首先，研究簡單的RC電路的特性，針對在CMOS數(shù)字電路中的應用進行實驗。圖1是各使用一個電阻、一個電容的RC電路。這種電路從頻率軸來看，可作為1次低通濾波器處理。所謂

3、低通濾波器是指低頻率時通過、高頻率時截止，能除去噪聲等不需要的高頻率的濾波器。圖1 RC電路的頻率一增益相位特性使用比RC常數(shù)所決定的頻率f，（稱截止頻率）低的輸人頻率時，信號的衰減小；相反地，高頻時，因電容C的阻抗（IhoC）與電阻R相比變小，故衰減將變大，并與頻率成反比。一般將低通濾波器上增益為3dB（）處的頻率稱為截止頻率，表示為：超過截止頻率fc的高頻域的衰減特性，是以GdB/oct（頻率為2倍時衰減6dB）或20dB/dec（頻率為10倍時衰減20dB，變?yōu)?/10）特性的傾率使增益下降。另外，輸入輸出間的相位特性也與輸人頻率f有關。隨著頻率f的上升，相位延遲角變大，在截止頻率fc處

4、，變?yōu)槿缦玛P系：高頻處可接近90°。圖 1是為研究R10k、C1000pF(fc15.92kHz)的增益本目位特性，用增益相位分析器測定出來的結果。照片上夂處放入的標識點(·)與理論值不同，增益為3.49 dB(正確值3.0 dB)、相位為46.8°(正確值-45°)，這是因為分析器的輸入阻抗及RC的值存在誤差的原因。圖1 RC電路實際的頻率增益相位特性(·表示截止頻率)(F100Hz1MHz，GdB/div，20°/div，R10k，C1000pF）從時間軸來看的RC濾波器電路如圖2所示，階躍響應特性的濾波器電路被廣泛地使用。因其通過電阻對電容進行充放電，故也稱為RC充放電電路。這種電路對應階躍輸人的響應用下式表示：輸出電壓Vo隨著時間上升，但并不是直線上升。到達某輸出電壓Vo時所需要的時間可由推導出：一般地，時間常數(shù)T(=RC)是到達輸人電壓V1，的63.2時的時間。圖2 RC電路階躍響應特性（TRC稱為時間常數(shù)）圖片2是R10k、Cl000pF、V1=5V) 時的階躍響應，在Vo=3V處放入光標。這里的Vo=3V表示后述的HS-CM