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有源濾波器工作原理

  有源濾波器是利用一個或多個放大器來實現信號濾波的電子元器件。其工作原理基于放大器的反饋(Feedback)作用和放大器中的電容和電阻等元件組成的RC網絡的濾波特性。

  具體來說,有源濾波器可以分為兩種類型:基于運算放大器(Op-Amp)和基于晶體管(BJT或FET)的有源濾波器。無論哪種類型,其工作原理均基于反饋作用。

  放大器的反饋作用意味著一部分放大器輸出信號被“反饋”回輸入端,用于減少輸出與輸入之間的差異并增加放大器的穩定性和可預測性。具體來說,有源濾波器中的反饋元件(通常為電阻或電容)將一部分輸出信號反饋至放大器的輸入端。

  假設有一個基于運算放大器的有源低通濾波器。這個濾波器在此處可以模擬為一個RC電路,其中電阻和電容分別由運算放大器的反饋電阻和輸入電容所組成。當輸入信號通過濾波器時,它首先遇到一個輸入電容,然后進入放大器,放大器增益為A.然后,輸出信號被反饋到電容上,形成負反饋,降低了高頻分量。因為一個電容的阻抗隨頻率線性增加,所以當信號頻率接近或高于截止頻率時,電容的阻抗變得很大,幾乎將輸出阻斷。因此,只有頻率低于截止頻率的信號才能通過濾波器。

  總之,有源濾波器利用放大器的反饋作用和基于電容和電阻的RC網絡濾波特性來實現信號濾波。其具體工作原理受到濾波器類型和設計的影響,且也可以通過調整元件值來改變其頻率響應。

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發布時間: 2023-05-26 10:45:55
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