中国地质大学（武汉）：《低频电子线路 Linear Electronic Circuits》课程教学资源（课件讲稿）09 信号处理与信号产生电路

9信号处理与信号产生电路 授课内容 9.1滤波电路的基本概念与分类 9.2一阶有源滤波电路 9.3高阶有源滤波电路 *9.4开关电容滤波器 9.8非正弦信号产生电路 HOME NEX

9.1 滤波电路的基本概念与分类 9.3 高阶有源滤波电路 *9.4 开关电容滤波器 9.2 一阶有源滤波电路 9.8 非正弦信号产生电路 授课内容

9.1滤波电路的基本概念与分类 1.基本概念 滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无 用频率信号的电子装置。 有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。 滤波电路传递函数定义 0(t) 0o(t) 滤波电路 AS)= V(5) V(s) s=jo时，有Ajw)=Ajo)小eipa)=A(jo)∠p(o) 其中Ajo)— 模，幅频响应 pa) —相位角，相频响应 ()=- do(w) 群时延响应 dw HOME BACK NEXT

9.1 滤波电路的基本概念与分类 1. 基本概念 ( ) ( ) ( ) i o V s V s A s  滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无 用频率信号的电子装置。 有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。 滤波电路传递函数定义 s  j 时，有 j ( ) (j ) (j ) e   A   A    A(j)() 其中 A(j) () —— 模，幅频响应 —— 相位角，相频响应 ( ) 群时延响应 d d ( ) ( ) s       

9.1滤波电路的基本概念与分类 2.分类 L4 实际 A 理想 理想实际 低通(LPF) Ao 高通（HPF) 一通带 阻带 阻带 通带 带通(BPF) OH 0 OL ⊙ 带阻(BEF) L4 理想 14R Ao 理想 全通（APF) 实际 Ao 实际 ⊙L00⊙H 0 ①H0o0L @ 理想 Ao 通带 HOME BACK NEXT

9.1 滤波电路的基本概念与分类 2. 分类 低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF）

9信号处理与信号产生电路 教学目的、要求： 1.熟练掌握有源滤波器的分类、特性及其分 析方法 2.非正弦波产生电路 BACK NEXT

教学目的、要求： 1.熟练掌握有源滤波器的分类、特性及其分 析方法 2.非正弦波产生电路

9信号处理与信号产生电路 教学重点、难，点： 有源滤波器的分析 BACK NEXT

教学重点、难点： 有源滤波器的分析

9.2一阶有源滤波电路 1.低通滤波电路 传递函数A(S)= Ao Rt S 1+ Up 其中 W. 同相比例1 放大电路0 同相比例 A=1+ R R 放大系数 1 RC 特征角频率 无源RC滤波电路 A(j@) 故，幅频相应为 201g /dB 理想 -3 A(j@)= 实际 1+(2 20dB/十倍频程 -20 1 10 w/@c HOME BACK NEXT

9.2 一阶有源滤波电路 1. 低通滤波电路 c 0 1 ( )  s A A s  传递函数  2 c 0 1 ( ) (j )      A A 其中 特征角频率 1 f 0 1 R R A   RC 1 c  故，幅频相应为 同相比例 放大系数

9.2一阶有源滤波电路 2.高通滤波电路 R 低通电路中的R和C交换 位置便构成高通滤波电路 同相比例1 放大电路}o RL 一阶有源滤波电路通 带外衰减速率慢(-20dB 十倍频程)，与理想情况 无源RC滤波电路 相差较远。一般用在对滤 波要求不高的场合。 HOME BACK NEXT

9.2 一阶有源滤波电路 2. 高通滤波电路 一阶有源滤波电路通 带外衰减速率慢（-20dB/ 十倍频程），与理想情况 相差较远。一般用在对滤 波要求不高的场合。 低通电路中的R和C交换 位置便构成高通滤波电路

9.3高阶有源滤波电路 9.3.1有源低通滤波电路 9.3.2 有源高通滤波电路 9.3.3有源带通滤波电路 9.3.4二阶有源带阻滤波电路 HOME BACK NEX灯

9.3 高阶有源滤波电路 9.3.2 有源高通滤波电路 9.3.3 有源带通滤波电路 9.3.4 二阶有源带阻滤波电路 9.3.1 有源低通滤波电路

9.3.1有源低通滤波电路 1.二阶有源低通滤波电路 2.传递函数 Up B U Aw=1+ (同相比例) C2=0 R (AYF-1)RI 对于滤波电路， 有 '(s) 同相比例 A= V.(s) 放大电路 1/sC V(S)= R+1/sC '(s) Vi(s)-V(s)V(s)-V(s)V(s)-Vp(s) 0 R 1/sC R 得滤波电路传递函数 A(S)= V(s) 1+(3-AvE)sCR+(sCR)2 (二阶)》 HOME BACK NEXT

9.3.1 有源低通滤波电路 1. 二阶有源低通滤波电路 2. 传递函数 1 f F 1 R R AV   ( ) ( ) P o F V s V s AV  ( ) 1/ 1/ ( ) P A V s R sC sC V s    对于滤波电路，有 R V (s) V (s) i  A sC V s V s 1/ ( ) ( ) A  o  0 ( ) ( ) A P    R V s V s 得滤波电路传递函数 ( ) ( ) ( ) i o V s V s A s  2 F F 1 (3 - A )sCR (sCR) A V V    （二阶） （同相比例）

2.传递函数 A(S)= V(s) V(s) 1+(3-A)SCR+(SCR) 令A=A 称为通带增益 2= 3-Av 称为等效品质因数 1 02 RC 称为特征角频率 则A(S)= Aw2 0ns+好 52+ 注意：当3-A>0,即A<3时，滤波电路才能稳定工作。 HOME BACK NEXT

2. 传递函数 A0  AVF RC 1 c  令 称为通带增益 ( ) ( ) ( ) i o V s V s A s  2 F F 1 (3 - A )sCR (sCR) A V V    3 F 1 AV Q   称为特征角频率 称为等效品质因数 则 2 c 2 n 2 0 c ( )       s Q s A A s 注意： 当3  AVF  0，即AVF  3时， 滤波电路才能稳定工作