35电气自动化专业电子技术-模拟电子技术电子教案-6.doc

模拟电子技术课程教案
(适用于纸介质教案)
授课题目:
第 5 章集成运放在信号处理方面的应用
教学目的、要求:
要知道
1. 有源滤波器类型和用途;
2. 一阶低通滤波器的几种基本电路形式;
3. 测量放大器的基本结构、特点和用途;
4. 高精度半波整流特点;
5. 集成隔离放大器用途;
会判断
一阶低通滤波电路的截止频率和阻容值;
测量放大器输出电压。
会选用
有源滤波电路类型、集成运放运算电路中电阻值。
教学重点及难点:
重点
1、滤波电路的概念。
2、滤波电路的种类。
3、各种滤波电路的组成、分析方法及其特点。
4、利用模拟乘法器实现乘、除、乘方和开方运算电路。
难点
滤波电路的分析及其品质因数对滤波性能的影响。
2、模拟乘法器的工作原理
教学方法与手段:
借助多媒体理解滤波电路的基本概念,讲授滤波电路的工作原理,讨论各种滤波电路的特点。
课堂教学时间分配:
4学时
教学基本内容:
有源滤波电路
基本概念
滤波电路—使有用的频率信号通过,同时抑制无用频率成分的电路。
分类:
按处理方法
按构成器件分
按处理信号分
按频率特性分
按传递函数分
硬件
滤波
软件
滤波
无源
滤波器
有源
滤波器
模拟
滤波器
数字
滤波器
低通
滤波器
高通
滤波器
带通
滤波器
带阻
滤波器
一阶
滤波器
二阶
滤波器
……
N阶
滤波器
一阶低通滤波电路
(一)一阶有源低通滤波电路
用简单的RC低通电路与集成运算放大器就可以构成一阶有源低通滤波电路如图6-1所示。一阶有源低通滤波器通带内具有增益Auf,同时,采用同相输入比例运算电路,可将实际负载R
L与无源RC滤波电路隔开,从而使RL对滤波器特性影响很小。
它的传递函数为

其中,ω0=1 / RC。
图6-1一阶RC低通滤波器及其幅频特性
(二)二阶有源低通滤波电路
在一阶低通滤波电路的基础上,再加一级RC低通电路就构成二阶有源低通滤波电路。如下图(a)所示。但图中第一级RC低通电路中C的下端不接地而接到集成运放的输出端,可在截止频率附近引入正反馈,使其幅频特性得到改善。由于图中集成运放构成的同相比例运算电路实际上就是所谓压控电压源,故称图(a)所示电路为二阶压控电压源低通滤波电路,它的电压增益Auf=1+RFR1即为滤波器的通带电压增益。
一阶高通滤波电路
高通滤波电路与低通滤波电路具有对偶关系,所以将低通滤波电路中滤波元件R和C的位置互换,即可得到高通滤波电路,其电路如下图所示。
带通、带阻滤波电路
电路只允许某一频段内信号通过,有上限和下限两个截止频率,将高通滤波电路与低通滤波电路进行适当组合,就可获得带通滤波电路。下图为二阶有源带