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* 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 9.6 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 ……..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（LPF）； 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。 vo vo R R1 + - RL Rf C 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 vi vo C 幅频特性： 一阶滤波器幅频特性曲线边沿平滑，滤波效果差。 R R1 + - RL Rf 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 R R1 RF R + - V A . V p . C C 0 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 t x0 ? 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＝F xo 反馈支路F 具有选频的 正 ２、若引入反馈支路， 3、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： p j j n f a 2 = + ,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 +jf=n.360。反馈支路具有选频特性。 0 =n.360 0 (3).振荡建立时AF1，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 ① RC正弦波振荡器 ② LC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频率信号作为原始输入信号xa（其值微弱）。 . 2、设置AF1， xa不