硬件设计——有源/无源滤波

对于电子工程师来说，电路是日常接触最多的，今天来了解一下滤波电路。大部分把滤波电路分为四类：电容滤波电路、π型RC滤波电路、π型LC滤波电路、电子滤波电路。今天我们不从这方面来说，根据其是有源滤波还是无源滤波来说。

 

有源滤波：包括需要电源的电路元件组成的滤波器称为有源滤波器。常见的有源滤波器由RC与运算放大器组成，RC体积小成本低，但一般会造成比较大的衰减， 加上具有一定增益的有源放大器就可以补偿电路造成的衰减，甚至还可以有一定增益。因有源器件的工作频率受限，所以一般使用在低频领域。

 

1. 一阶有源滤波器：

1) 一阶低通滤波器：
基本的一阶RC低通滤波电路为：

在RC低通滤波电路后加上运放的同相放大器就组成一阶的有源低通滤波器：

2) 一阶高通滤波器：
将一阶RC低通滤波器中的R和C位置互换，就构成一阶RC高通滤波器：

在RC高通滤波电路后加上运放的同相放大器就组成一阶的有源高通滤波器：

 

无源滤波电路的结构简单，易于设计，但它的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化，因而不适用于信号处理要求高的场合。无源滤波电路通常用在功率电路中，比如直流电源整流后的滤波，或者大电流负载时采用LC（电感、电容）电路滤波。

有源滤波电路的负载不影响滤波特性，因此常用于信号处理要求高的场合。有源滤波电路一般由RC（电阻、电容）网络和集成运放组成，因而必须在合适的直流电源供电的情况下才能使用，同时还可以进行放大。但电路的组成和设计也较复杂。有源滤波电路不适用于高电压及大电流的场合，只适用于信号处理。