有源濾波電路和電壓比較器

濾波電路的作用：允許規定范圍內的信號通過(guò)；而使規定范圍之外的信號不能通過(guò)。
濾波電路的分類(lèi)：（按工作頻率的不同）
低通濾波器：允許低頻率的信號通過(guò)，將高頻信號衰減。
高通濾波器：允許高頻信號通過(guò)，將低頻信號衰減。
帶通濾波器：允許一定頻帶范圍內的信號通過(guò)，將此頻帶外的信號衰減。
帶阻濾波器：阻止某一頻帶范圍內的信號通過(guò)，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)習了，利用電阻、電容等無(wú)源器件構成的濾波電路，但它有很大的缺陷如：電路增益??；驅動(dòng)負載能力差等。為此我們要學(xué)習有源濾波電路。

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(wú)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：
它的傳輸函數為：

(2)高通濾波電路
它的電路圖如圖(3)所示:(我們以無(wú)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(jìn)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：電壓比較器的基礎知識
電壓比較器的功能：比較兩個(gè)電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個(gè)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(xiàn)性區。及滿(mǎn)足如下關(guān)系：

二：簡(jiǎn)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(jiǎn)單的電壓比較器。如圖（1）、（2）所示：

下面我們對它們進(jìn)行分析一下（只對圖（1）所示的電路進(jìn)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(guò)U_R時(shí)，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(shí)，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(gè)電平跳變到另一個(gè)電平時(shí)對應的輸入電壓的值。它還被稱(chēng)為門(mén)限電壓。簡(jiǎn)稱(chēng)為：閾值。用符號U_TH表示。
利用簡(jiǎn)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(huà)出輸出波形

簡(jiǎn)單的電壓比較器結構簡(jiǎn)單，靈敏多高，但是抗干能力差，因此我們就要對它進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)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)習的比較器都是用集成運放構成的，它存在著(zhù)一定的缺點(diǎn)。我們一般用集成電壓比較器來(lái)代替它。集成電壓比較器的固有特點(diǎn)是：
可直接驅動(dòng)TTL等數字集成電路器件；
它的響應速度比同等價(jià)格集成運放構成比較器快；
為提高速度，集成電壓比較器內部電路的輸入級工作電流較大。