模拟电子技术-第7章模拟电技术-第7章模拟电子技术-第7章模拟电子技术-第7章.ppt

7.3.3　其它滤波电路 一、高通滤波电路 高通滤波电路与低通滤波电路具有对偶性，将低通滤波电路中滤波环节的阻、容互换位置，即得高通滤波电路。 1. 压控电压源二阶高通滤波电路 二阶高通滤波电路 差分放大电路的差模传输特性是指在差模信号作用下，输出电压与输入电压的函数关系。 7.2.2 变跨导型模拟乘法器的工作原理 一、差分放大电路的差模传输特性 图示差分放大电路： 电路的差模电压传输特性如图示。 二、可控恒流源差分放大电路的乘法特性 三、四象限变跨导型模拟乘法器 图示双平衡四象限变跨导型模拟乘法器 四、模拟乘法器的性能指标 见教材　表7.2.1 7.2.3　模拟乘法器在运算电路中的应用 模拟乘法器自身能实现两个模拟信号的乘法和平方运算，与其它电路配合可构成除法、开方、均方根等运算电路。 一、乘方运算电路 当正弦波 ，则 在输出端加耦合电容，得二倍频交流电压。 1. 平方运算电路 2. 用模拟乘法器组成N次方运算电路 3. N次幂运算电路 用模拟乘法器与集成对数运算和指数运算电路组成图示N次方运算电路。 uO1 = k1 ln uI uO2 = k1 k2 Nln uI 取k=1，则N1时，电路实现高次幂运算电路。 利用反函数型运算电路的基本原理，将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中，便可构成除法运算电路。 因为 i1 = i2 ，所以： 则： 二、除法运算电路 　除法运算电路 的极性受k的限制，该图为两象限除法运算电路。 三、开方运算电路 利用乘方运算电路作为集成运放的反馈通路，就可构成开方运算电路。 1. 开平方运算电路 为了防止闭锁现象出现，常在输出回路串一个二极管，如图示。 2. 开立方运算电路 将3次方电路作为反馈通路，就构成开立方运算电路。 由于 与 反相， 电路均引入了负反馈。 所以不管k值为正还是负， 可见，多个模拟乘法器串联实现高次根的运算时，将产生较大误差。 f O 通 阻 阻 f1 f2 有源滤波电路 对信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，它的功能是使特定频率范围的信号顺利通过，而阻止其它频率信号通过。 7.3 7.3.1　滤波电路的基础知识 一、滤波电路的种类 常按照滤波电路的工作频带分类： （1）低通滤波器LPF fp f O 通 阻 f fp O 通 阻 f1 f O 通 通 阻 f2 （2）高通滤波器HPF （3）带通滤波器BPF （4）带阻滤波器BEF 图 7.4.1 （5）全通滤波器APF：对于高频从零到无穷大的信号具有同样的比例系数，但对不同频率的信号产生不同的相移。 分析滤波电路，就是求解电路的频率特性，即求解Au (Aup ) 、 fp和过渡带的斜率 。 低通滤波器的实际幅频特性 允许通过的频段称为通带，将信号衰减为零的频段 称为阻带。 二、滤波器的幅频特性 实际滤波器的幅频特性中，在通带和阻带之间存在着过渡带。通带中输出电压与输入电压之比为通带放大倍数 。 过渡带愈窄，电路的选择性愈好，滤波特性愈理想。 的频率为通带载止频率fp 。 三、无源滤波电路和有源滤波电路 1. 无源低通滤波电路 1）空载 由图示对数幅频特性知，具有“低通”特性。 当 f ?0 时，xC ? ￥ 2）带载 通带放大倍数 电压放大倍数 2. 有源滤波电路 若滤波电路由无源元件和有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成，称为有源滤波电路。 有源滤波电路 为了使负载不影响滤波特性，可在无源滤波电路和负载之间加一个高输入电阻，低输出电阻的隔离电路，最简单的方法是加一个电压跟随器，如图示。 （1）有源波电路一般由RC网络和集成运放 组成，因而必须在合适的直流电源供电的情况下 才起滤波作用，同时还起放大作用。 （2）组成电路时应选用带宽合适的集成运放。 （3）有源滤波电路不适用于高电压、大电流的负载，只适用信号处理。通常直流 电源中整流后滤波电路均用无源电路。 注: 四、有源滤波电路的传递函数 象函数: 输出量与输入量之比称为 传递函数，即： 图示电路传递函数 拉斯反变换，将s换成 注: 传递函数分母中s的最高 指数称为滤波器的阶数。 7.3.2　低通滤波器 掌握有源滤波电路的组成、特点及分析方法。 一、同相输入低通滤波器 1.　一阶电路 用jω取代s，且令f0=1/(2πRC)，得出电压放大倍数 f0 称为特征频率 一阶低通滤波电路 ——通带电压放大倍数 　　可见：一阶低通有源滤波器与无源低通滤波器的通带截止频率相同， ；但通带电压放大倍