原创 电容倍增器在有源滤波上的应用

复式滤波电路常用的有LCГ型、LCπ型和RCπ 型3种形式,如图所示。它们的电路组成原则是

对交流阻抗大的元件（如电感、电阻）与负载串联,以降落较大的纹波电压,

而把对交流阻抗小的元件（如电容）与负载并联,以旁路较大的纹波电流。

其滤波原理与电容、电感滤波类似,这里仅介绍RCπ型滤波。

上图为RCπ型滤波电路,它实质上是在电容滤波的基础上再加一级

RC滤波电路组成的。其滤波原理可以这样解释：经过电容C1滤波之后,

C1两端的电压包含一个直流分量 与交流分量 ,作为RC2滤波的输入电压。

对直流分量而言,C2 可视为开路,RL上的输出直流电压为：

U_L=R_L*U^'_L/R+R_L…………(1)

输出交流电压为:

u_L=[R_L//(1/jwC₂)]*u^'_L/R+[R_L//(1/jwC₂)]

如果：R_L>>1/wC₂  R>>1/wC₂

则：u_L=(1/jwRC₂)*u^'_L…………(2)

由(1)(2)得：

R越小，直流分量损失越少；同时，RC₂越大，

交流分量越少，滤波效果越好，可见：

对R的要求是互相矛盾的，为了解决这个问题，一般

采用晶体管组成的C倍增器组成有源滤波。常见的RC有源滤波电路

如图所示,它实质上是由C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路

与晶体管T组成的射极输出器联接而成的电路。

该电路的优点是：
    1．滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路,兼作偏置电阻

由于流过Rb 的电流入很小,为输出电流Ie的1／（1＋β）

故Rb可取较大的值（一般为几十k Ω）

既使纹波得以较大的降落,又不使直流损失太大。

    2．滤波电容C2接于晶体管的基极回路,便可以选取较小的电容

达到较大电容的滤波效果,也减小了电容的体积,便于小型化

如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于

（1＋β）*C2的电容的滤波效果

（因 Ie = （1+ β ）*Ib之故）????
    3．由于负载凡接于晶体管的射极,故 RL上的直流输出电压

UE≈UB,即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。

这种滤波电路滤波特性较好,广泛地用于一些小型电子设备之中。