運(yùn)算放大器電路全集

我們通常用的帶通和帶阻濾波器有非常高的Q 值。如果需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)很寬的帶通或者帶阻濾波器就需要用高通濾波器和低通濾波器串連起來。對于帶通濾波器的通過特性將是這兩個(gè)濾波器的交疊部分，對于帶阻濾波器的通過特性將是這兩個(gè)濾波器的不重疊部分。

這里沒有介紹反相 Chebyshev 和 Elliptic 濾波器，因?yàn)樗麄円呀?jīng)不屬于電路集需要介紹的范圍了。

不是所有的濾波器都可以產(chǎn)生我們所設(shè)想的結(jié)果――比如說濾波器在阻帶的最后衰減幅度在多反饋濾波器中的會(huì)比在Sallen－Key 濾波器中的大。由于這些特性超出了電路圖集的介紹范圍，請大家到教科書上去尋找每種電路各自的優(yōu)缺點(diǎn)。不過這里介紹的電路在不是很特殊的情況下使用，其結(jié)果都是可以接受的。

3．2．1 Sallen－Key濾波器

Sallen-Key 濾波器是一種流行的、廣泛應(yīng)用的二階濾波器。他的成本很低，僅需要一個(gè)運(yùn)放和四個(gè)無源器件組成。但是換成Butterworth 或Chebyshev 濾波器就不可能這么容易的調(diào)整了。請?jiān)O(shè)計(jì)者參看參考條目【1】和參考條目【2】，那里介紹了各種拓?fù)涞募?xì)節(jié)。

這個(gè)電路是一個(gè)單位增益的電路，改變Sallen－Key 濾波器的增益同時(shí)就改變了濾波器的幅頻特性和類型。實(shí)際上Sallen－Key 濾波器就是增益為1的Butterworth 濾波器。

圖十六

3．2．2 多反饋濾波器

多反饋濾波器是一種通用，低成本以及容易實(shí)現(xiàn)的濾波器。不幸的是，設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算有些復(fù)雜，在這里不作深入的介紹。請參看參考條目【1】中的對多反饋濾波器的細(xì)節(jié)介紹。如果需要的是一個(gè)單位增益的Butterworth 濾波器，那么這里的電路就可以給出一個(gè)近似的結(jié)果。

圖十七

3．2．3 雙T濾波器

雙T 濾波器既可以用一個(gè)運(yùn)放也可儀用兩個(gè)運(yùn)放實(shí)現(xiàn)。他是建立在三個(gè)電阻和三個(gè)電容組成的無源網(wǎng)絡(luò)上的。這六個(gè)元件的匹配是臨界的，但幸運(yùn)的是這仍是一個(gè)常容易的過程，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以用同一值的電阻和同一值的電容組成。用圖中的公式就可以同時(shí)的將R3 和C3 計(jì)算出來。應(yīng)該盡量選用同一批的元件，他們有非常相近的特性。

3．2．3．1 單運(yùn)放實(shí)現(xiàn)

圖十八

如果用參數(shù)非常接近的元件組成帶通濾波器，就很容易發(fā)生振蕩。接到虛地的電阻最好在E－96 1％系列中選擇，這樣就可以破壞振蕩條件。

圖十九

3．2．3．2 雙運(yùn)放實(shí)現(xiàn)

典型的雙運(yùn)放如圖20到圖22所示

圖二十

圖二十一

圖二十二