9-信号处理及信号产生电路.ppt

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1、９信号处理及信号产生电路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开关电容滤波电路9.5正弦波振荡电路的振荡条件9.6RC正弦波振荡电路9.7LC正弦波振荡电路*9.8非正弦信号产生电路……..了解二、滤波电路的分类：1.按信号性质分类：4.按通带、阻带分类:2.按所用元件分类：§9.1滤波电路的基本概念与分类3.按阶数分类:一阶，二阶…高阶一、滤波的定义：使有用频率信号通过、阻碍无用频率信号。模拟滤波器和数字滤波器无源滤波器：有源滤波器：由无源元件R、L、C组成。由无源元件R、C和有源元件集成运放组成。低通滤波器（L

2、PF）；高通滤波器（HPF）；带通滤波器（BPF）；带阻滤波器（BEF）；全通滤波器（APF）；三、滤波器的幅特性滤波器2、四种典型的幅频特性1、滤波器的传递函数为：理想LPF理想HPF理想BPF理想BEF实际LPF实际HPF实际BPF实际BEF四、无源滤波器与有源滤波器的区别：无源滤波器：有源滤波器：3.由于负载效应，级联能力差；4.不能对信号进行放大；5.幅频特性不理想，边沿不陡；1.不使用电感件，体积小重量轻；3.在运放中可加电压串联负反馈，使输入电阻高、输出电阻低，故只需把几个低阶滤波电路串起来就可构成高阶滤波电路，无需考虑级间影响，级联能力

3、强；4.除滤波外，还可放大信号；5.不宜在高电压大电流情况下使用。8.可靠性较好；6.使用时需外接直流电源。1.由于使用电感元件，体积大、重量重；2.效率低；6.可在高电压、大电流情况下使用；7.可靠性较差。7.使用时不需外接直流电源。2.由于电源的能量补偿，效率高；5.幅频特性较理想，边沿较陡；常用于电力系统常用于电子电路一、一阶有源低通滤波器传递函数中出现的一次项，故称为一阶滤波器。vovoRR1+-RLRfC幅频特性：§9.2一阶有源滤波器一阶滤波器幅频特性曲线边沿平滑，滤波效果差。0L二、一阶有源高通滤波器vivoC幅频特性：一阶滤波器幅频特性曲

4、线边沿平滑，滤波效果差。RR1+-RLRf解出：其中：以二阶有源低通滤波器为例传递函数中出现的二次项，故称为二阶滤波器。§9.3高阶有源滤波器RR1RFR+-VA.Vp.CC0一阶低通二阶低通理想低通阶数越高，幅频特性曲线的边沿越陡，越接近理想滤波器。§9.5正弦波振荡电路的振荡条件tx0基本放大电路A思考：正弦波振荡电路的作用？其特点是什么？正弦波振荡电路的作用就是用于产生正弦波的信号源。正弦波信号源具有无输入信号，但可输出不同频率、幅值的正弦波信号。如何实现？作用：特点：分析：1、若只有开环，则xf＝Fxo反馈支路F具有选频的正２、若引入反馈支路，3

5、、若使xa=xf，则满足xa=xi+xf(xi=0)相当于引入了正反馈。当xi＝0,则xa=0,xo为零点漂移信号。++则输出x0可得到进一步的放大。4、若引入选频电路，可得到所需频率的输出信号x0。含丰富频率且值微弱的零点漂移信号。一、正弦波振荡电路的框图、振荡条件、特点2、振荡条件：1、组成框图：振荡条件也可以写成：……振荡条件相位条件：pjjnfa2=+,n是整数设：基本放大电路A反馈支路F具有选频的正++......振幅条件：3、振荡电路的特点：(2).基本放大电路的ja＝０或180,不具有选频性；而频率ω可改变jf，只有某频率才能使jf满足ja+

6、jf=n.360。反馈支路具有选频特性。0=n.3600(3).振荡建立时AF>1，振荡建立完成后（稳定振荡），AF=1.....(1).是串联正反馈以电压形式出现,即xf为vf，xa为va....4.正弦波振荡器的分类①RC正弦波振荡器②LC正弦波振荡器③石英晶体振荡器二、正弦振荡建立的过程：3、随着输出信号不断增大，BJT逐渐进入饱和区或截止区，增益A自动下降，直到满足AF=1，从而得到稳定的输出信号，振荡建立结束。1、由于电路参数变化、温度变化、电压波动等因素，使电路产生含丰富频率且值微弱的零点漂移信号，这时由选频正反馈支路选出满足相位条件所对应的某一

7、频率信号作为原始输入信号xa（其值微弱）。.2、设置AF>1，xa不断放大，xo输出信号也不断放大。..例：A=20，F=0.1，xa=0.02V..xa1=0.02V.xo1=0.4V.xf2=0.04V.xa2=0.04V.xo2=0.8V.xf3=0.08V.xa3=0.08V.xo3=1.6V.xf4=0.16V.xa4=0.16V.x05=3.2V………….基本放大电路A反馈支路F具有选频的正++......§9.6RC正弦波电路RC移相式振荡电路RC桥式振荡电路双T网络式振荡电路分类一、RC桥式振荡电路1、电路组成图+-R1RfRCRC２、分析

8、及振荡频率计算(1).放大电路：jjfa+=n.36