《模拟电子技术》课程教学资源（PPT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 91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 294开关电容滤波器 9.5正弦波振荡电路的振荡条件 9.6RC正弦波振荡电路 97LC正弦波振荡电路 98非正弦信号产生电路 HOME

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 9.5 正弦波振荡电路的振荡条件 9.2 一阶有源滤波电路 9.6 RC正弦波振荡电路 9.7 LC正弦波振荡电路 9.8 非正弦信号产生电路

91滤波电路的基本概念与分类 1.基本概念 滤浪器: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。 滤浪电路传递函数定义 (t) 滤波电路 V;(3s) s=jo时,有A(O)=|4(O)eo=4()∠q(o) 其中|4(0)—模,幅频响应 φ(o)——相位角,相频响应 z()= dolo) do(s)群时延响应 HOME

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      = −

91滤波电路的基本概念与分类 2.分类 实际 理想实际 理想 低通(LPF) 高通(HPF) 通带 阻带 阻带 通带 带通(BPF)0 OH 带阻(BEF) 理想 理想 全通(APF) 实际 实际 OL O0 OH OH O0 OL 理想 通带 HOME end

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） end

9.2一阶有源滤波电路 1.低通滤波电路 传递()=乱 Rf 1+ 同相比例 其中 放大电路co‖R R.同相比例 4=1+放大系数 特征角频率 无源RC滤波电路 RC 故,幅频相应为 理想 实际 1+( O、2 20dB十倍频程 10@/Oc HOME

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 低通电路中的R和C交换 R R 位置便构成高通滤浪电路 同相比例 放大电路1oR 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 浪要求不高的场合 HOME end

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。 end 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 9.31有源低通滤波电路 9.3,2有源高通滤波电路 9.33有源带通滤波电路 9.34二阶有源带阻滤波电路 HOME

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 1.二阶有源低通滤浪电路 2传递函数 R R Up A1F=1+ R e (同相比例) (1y-1)R1 对于滤波电路,有 4n1(3) 1R1同相比例 VP(s) 放大电路 1/sC VP(S) VA(S) R+1/sC VS)-VA(S) VA(S)-V(S) VA(S)-VP(s) =0 R 1/sC R 得滤波电路传递函数A(s)=(s)1+(3-4n)CR+(sCR) (二阶) HOME

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) 丿F V;()1+(3-4)sCR+(SCR) 令A1=A41称为通带增益 Q 3-A 称为等效品质因数 RC 称为特征角频率 A(s) S+-s+ 注意:当3-A>0,即A<3时,滤波电路才能稳定工作。 HOME

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

2传递函数 用s=j入,可得传递函数的频率响应: 归一化的幅频响应 201gl j)=20g Q 相频响应(a)=-arcg 2 HOME

2. 传递函数 用 s = j 代入，可得传递函数的频率响应： 2 c 2 2 c 0 1 ( ) ( ) 1 2 0lg (j ) 2 0lg Q A A       +      − = 归一化的幅频响应 相频响应 2 c c 1 ( ) ( ) arctg       − = − Q

3.幅频响应 201s (jo)0 Q 2 dB 归一化的幅 10 频响应曲线 0.707 0.5 10 30 0.30.4 0.10.2051235 HOME

3. 幅频响应 2 c 2 2 c 0 1 ( ) ( ) 1 2 0lg (j ) 2 0lg Q A A       +      − = 归一化的幅 频响应曲线