有源濾波電路和電壓比較器

   濾波電路的作用：允許規(guī)定范圍內(nèi)的信號通過；而使規(guī)定范圍之外的信號不能通過。
   濾波電路的分類：（按工作頻率的不同）
       低通濾波器：允許低頻率的信號通過，將高頻信號衰減。
       高通濾波器：允許高頻信號通過，將低頻信號衰減。
       帶通濾波器：允許一定頻帶范圍內(nèi)的信號通過，將此頻帶外的信號衰減。
       帶阻濾波器：阻止某一頻帶范圍內(nèi)的信號通過，而允許此頻帶以外的信號衰減。
   我們在電路分析課程中已學(xué)習(xí)了，利用電阻、電容等無源器件構(gòu)成的濾波電路，但它有很大的缺陷如：電路增益小；驅(qū)動負載能力差等。為此我們要學(xué)習(xí)有源濾波電路。

二：有源濾波電路
(1)低通濾波電路
  它的電路圖如圖(1)所示:(我們以無源濾波網(wǎng)絡(luò)RC接至集成運放的同相輸入端為例)

  它的幅頻特性如圖(2)所示：
  它的傳輸函數(shù)為：

(2)高通濾波電路
  它的電路圖如圖(3)所示:(我們以無源濾波網(wǎng)絡(luò)接至集成運放的反相輸入端為例)

  同樣我們可以得到它的幅頻特定如圖(4)所示:
  它的傳輸函數(shù)為:

(3)帶通濾波電路和帶阻濾波電路
  將低通濾波電路和高通濾波電路進行不同組合，即可的獲得帶通濾波電路和帶阻濾波電路，它們的電路圖分別為：如圖（5）所示帶通濾波電路；如圖（6）所示帶阻濾波電路：

一：電壓比較器的基礎(chǔ)知識
  電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的大小關(guān)系)
  電壓比較器的作用：它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。
 注：電壓比較器中的集成運放通常工作在非線性區(qū)。及滿足如下關(guān)系：

二：簡單電壓比較器
  我們把參考電壓和輸入信號分別接至集成運放的同相和反相輸入端，就組成了簡單的電壓比較器。如圖（1）、（2）所示：

下面我們對它們進行分析一下（只對圖（1）所示的電路進行分析）
  它的傳輸特性如圖（3）所示：
  它表明：輸入電壓從低逐漸升高經(jīng)過U_R時，u_o將從高電平變?yōu)榈碗娖?。相反，當輸入電壓從高逐漸到低時，u_o將從低電平變?yōu)楦唠娖健?/font>

  定義：閾值電壓：我們將比較器的輸出電壓從一個電平跳變到另一個電平時對應(yīng)的輸入電壓的值。它還被稱為門限電壓。簡稱為：閾值。用符號U_TH表示。
  利用簡單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。
例：電路如（1）所示，輸入電壓為正弦波如圖（4）所示，試畫出輸出波形

    簡單的電壓比較器結(jié)構(gòu)簡單，靈敏多高，但是抗干能力差，因此我們就要對它進行改進。改進后的電壓比較器有：滯回比較器和窗口比較器。在此對它們不作要求。

   我們前面學(xué)習(xí)的比較器都是用集成運放構(gòu)成的，它存在著一定的缺點。我們一般用集成電壓比較器來代替它。集成電壓比較器的固有特點是：
     可直接驅(qū)動TTL等數(shù)字集成電路器件；
     它的響應(yīng)速度比同等價格集成運放構(gòu)成比較器快；
     為提高速度，集成電壓比較器內(nèi)部電路的輸入級工作電流較大。