§3-3有源滤波器在自动控制系统中，有信号滤波，信号采样保持及信号比较等。一、滤波器概述无源滤波器（由R、L、C等元件组成）有源滤波器（由运放、R、C等元件组成）有源滤波器的工作频率难以做得很高而无源滤波器的工作频率很高二、有源滤波器的分类ωcω低通uA0A阻带通带高通uA0Acωω通带阻带0ω带阻uA0Aω1ω2ω阻带通带通带1ω带通uA0Aω0ω2ω阻带通带阻带−••••+•=+=⋅+==URCjUCjCjRUUUωωω111iiC+••+=URRU)1(1Fo（同相比例运算）RCjURRω++=•1)1(i1Fiu1RRou_++∞C+_cuFR1、有源低通滤波器)()11()1(A1FioωωjTRCjRRUUuf=+⋅+==∴••RC10=ω令则)11()1(A01FωωjRRuf+⋅+=201F)(11Aωω++=∴RRuf1F1A0RRufo+==时，当ω2A21A1F0ufoufRR=+==时，当ωω称为截止角频率0ω0)(ωωωϕarctg−=其幅角为：)(ωjTufoAufoA21ω0ω0)(ωjTufoAωO二阶一阶∞1RRouiuFRCCR,Ω101kR=反相输入的一阶低通滤波电路如图所示，已知Ω=kR30fF5.0fμ=C，A为理想运放1、试推导滤波器增益/的表达式i•Uo•U2、求截止频率of∞1RouiufRfC例1、电压并联负反馈ojRRRCjRUUωωω+⋅−=−=••111//1f1ffio其中ffoCR⋅=1ω2、截止角频率ff1CRo⋅=ωoofπω2=ff212CRfoo⋅==ππωHzfo6.10105.0103028.6163=××××=∴−解2、有源高通滤波器iu1RRou_++∞CFRωωωωω01Fio11)()()(jRRjUjUjT−+==••200)(1)(ωωω+=ufAjT1F01RRAuf+=0)(ωωωϕarctg=200)(1)(ωωω+=ufAjT)(ωjTufoAufoA21ω0ωOiu1RRou_++∞CFR习题3.25§3-4采样保持电路物理量采样保持器传感器A/D计算机数据采集与处理：对于变化缓慢的信号，则无需采样保持器。max2ffs≥fs是采样频率，fmax是输入信号中的最高频率。当输入信号变化较快时，要求输出信号能快速而准确地跟随输入信号的变化进行间隔采样,必须满足：在两次采样之间保持上一次采样结束时的状态iuoucusCR∞控制信号采样保持采采采保保iuoutouiuS是一模拟开关)(otu)(itutt)(tuCt采样采样采样保持保持保持）（断：0iotuuS=iouuS=合：∞ouHCS∞iu)(tuCA1A2§3-5电压比较器电压比较器是用来比较输入电压和参考电压的电路iuRU当运放工作于非线性区时，可构成电压比较器单门限比较器电压比较器滞回比较器窗口比较器iuouRUo(sat)U+o(sat)U−RiUu>o(sat)oUu=RiUuo(sat)oUu=RiUu
