第五章 信号分离电路.ppt

测控电路第五章　信号分离电路 主讲：许德章博士、教授 第一节 滤波器的基本知识5.1.1滤波器的功能和类型1、功能：滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识5.1.2模拟滤波器传递函数和频率特性一、模拟滤波器传递函数 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 三、滤波器的主要特性指标 1、特征频率： ①通带截频fp=wp/(2?)为通带与过渡带边界点的频率，在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。 ②阻带截频fr=wr/(2?)为阻带与过渡带边界点的频率，在该点信号衰耗(增益的倒数)下降到一人为规定的下限。 ③转折频率fc=wc/(2?)为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率，在很多情况下，常以fc作为通带或阻带截频。 ④固有频率f0=w0/(2?)为电路没有损耗时，滤波器的谐振频率，复杂电路往往有多个固有频率。 第一节 滤波器的基本知识 2、增益与衰耗 滤波器在通带内的增益并非常数。 ①对低通滤波器通带增益Kp一般指w=0时的增益；高通指w→∞时的增益；带通则指中心频率处的增益。 ②对带阻滤波器，应给出阻带衰耗，衰耗定义为增益的倒数。 ③通带增益变化量△Kp指通带内各点增益的最大变化量，如果△Kp以dB为单位，则指增益dB值的变化量。 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 四、二阶滤波器 1、二阶低通滤波器 　　二阶低通滤波器的传递函数的一般形式为 　　它的固有频率为a01/2，通带增益Kp=b0/a0，阻尼系数为a1/w0。其幅频特性与相频特性为 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 2、二阶高通滤波器 二阶低通滤波器的传递函数的一般形式为 其幅频特性与相频特性为 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 3、二阶带通滤波器 二阶带通滤波器的传递函数的一般形式为 其幅频特性与相频特性分别为 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 4、二阶带阻滤波器 二阶带阻滤波器的传递函数的一般形式为 其幅频特性和相频特性为 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 5、二阶全通滤波电路（移相电路） 二阶全通滤波电路的传递函数的一般形式为 其幅频特性为常数，相频特性为 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 一、巴特沃斯逼近 　　这种逼近的基本原则是使幅频特性在通带内最为平坦，并且单调变化。其幅频特性为 n阶巴特沃斯低通滤波器的传递函数为 第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识 二、切比雪夫逼近 　 允许通带内有一定的波动量△Kp。 第一节 滤波器的基本知识 三、贝赛尔逼近 　这种逼近与前两种不同，它主要侧重于相频特性，其基本原则是使通带内相频特性线性度最高，群时延函数最接近于常量，从而使相频特性引起的相位失真最小。 第一节 滤波器的基本知识 第二节 RC有源滤波电路 5.2.1压控电压源型滤波电路 该电路压控增益Kf=1+R0/R ，传递函数为 第二节 RC有源滤波电路 1、低通滤波电路 滤波器参数为 第二节 RC有源滤波电路 2、高通滤波器 第二节 RC有源滤波电路 3、带通滤波器 第二节 RC有源滤波电路 4、带阻滤波器 第二节 RC有源滤波电路 5.2.2无限增益多路反馈型滤波电路 第二节 RC有源滤波电路 1、低通滤波电路 第二节 RC有源滤波电路 2、高通滤波器 第二节 RC有源滤波电路 3、带通滤波器 第二节 RC有源滤波电路 5.2.3 双二阶环滤波电路 1、低通与带通滤波电路 第二节 RC有源滤波电路 2、可实现高通、带阻与全通滤波的双二阶环电路 第二节 RC有源滤波电路 第二节 RC有源滤波电路 3、低通、高通、带通、带阻与全通滤波电路 第二节 RC有源滤波电路 第二节 RC有源滤波电路 ⑴在给定的fc下，参考下表选择电容C1; ⑵根据C1的实际值，按下式计算电阻换标系数K; K=100/fcC1 ⑶由表确定C2及归一化电阻值ri，再换算出Ri。 第三节　集成有源滤波器 一、开关电容滤波原理 第三节 集成有源滤波器 二、集成有源滤波芯片介绍 1、单片集成五阶巴特沃斯低通滤波器MAX280 第三节 集成有源滤波器 2、单片集成通用有源滤波器MAX263/264 第四节 跟踪滤波器 一、压控跟踪滤波器 第四节 跟踪滤波器 二、变频跟踪滤波器