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；而使規定范圍之外的信號不能通過。
濾波電路的分類：（按工作頻率的不同）
低通濾波器：允許低頻率的信號通過，將高頻信號衰減。
高通濾波器：允許高頻信號通過，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，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，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習了，利用電阻、電容等無源器件構成的濾波電路，但它有很大的缺陷如：電路增益小；驅動負載能力差等。為此我們要學習有源濾波電路。

二：有源濾波電路
(1)低通濾波電路
它的電路圖如圖(1)所示:(我們以無源濾波網絡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:(我們以無源濾波網絡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：比較兩個電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的大小關系)
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性區。及滿足如下關系：

二：簡單電壓比較器
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，就組成了簡單的電壓比較器。如圖（1）、（2）所示：

下面我們對它們進行分析一下（只對圖（1）所示的電路進行分析）
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過U_R時，u_o將從高電平變為低電平。相反，當輸入電壓從高逐漸到低時，u_o將從低電平變為高電平。

定義：閾值電壓：我們將比較器的輸出電壓從一個電平跳變到另一個電平時對應的輸入電壓的值。它還被稱為門限電壓。簡稱為：閾值。用符號U_TH表示。
利用簡單電壓比較器可將正弦波變為同頻率的方波或矩形波。
例：電路如（1）所示，輸入電壓為正弦波如圖（4）所示，試畫出輸出波形

簡單的電壓比較器結構簡單，靈敏多高，但是抗干能力差，因此我們就要對它進行改進。改進后的電壓比較器有：滯回比較器和窗口比較器。在此對它們不作要求。

我們前面學習的比較器都是用集成運放構成的，它存在著一定的缺點。我們一般用集成電壓比較器來代替它。集成電壓比較器的固有特點是：
可直接驅動TTL等數字集成電路器件；
它的響應速度比同等價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。