第八章 信号的运算与处理电第八章 信号的运算与处理电路第八章 信号的运算与处理电路第八章 信号的运算与处理电路.ppt

归一化的幅频响应波特图 2. 另一种二阶有源低通滤波器 (1) 电路组成 (2) 电路分析 a. 电路的传递函数 无限增益多路反馈型 1 2 + _ + _ . _ + 对节点1、2列方程得： 对节点1 对节点2 1 2 + _ + _ . _ + 由上两式得 其中 电路的品质因数 滤波器的特征角频率 式中 为滤波器的通带增益 b. 滤波器的频率特性 令 s=jw c. 滤波器的幅频特性 由 得 d. 滤波器的相频特性 e. 幅频特性分析 当??n时， 由式 知 当??n时， 电路具有低通滤波器特性 可见品质因数也影响滤波器频率特性 当?=?n时， 由式 知 或 幅频特性曲线 1 0 -3 10 Q=10 5 2 1 0.707 0.5 -40 这种滤波器称为切比雪夫（Chebyshev）型滤波器。 a. 特性有峰值。 b. Q值越大，尖峰越高 。 c. 当 时，电路将产生自激振荡。 d. 过渡带衰减速度较快。 1 0 -3 10 Q=10 5 2 1 0.707 0.5 -40 当 时 c. Q值越小，通带有衰减且衰减严重。 a. 特性无峰值。 b. 通带有衰减。 当 时 1 0 -3 10 Q=10 5 2 1 0.707 0.5 -40 c. 幅频特性最平坦 a. 无峰值 b. 通带内的衰减最小 称为最大平坦或巴特沃斯（Butterworth）型滤波器。 这种滤波器 当 时 1 0 -3 10 Q=10 5 2 1 0.707 0.5 -40 巴特沃斯（Butterworth）型滤波器的幅频特性 当 即特征角频率 就是截止角频率 1 0 -3 10 -40 -40dB/十倍频程 2. 压控电压源高通滤波电路 将低通电路中的电容和电阻对换，便成为高通电路。 传递函数 归一化的幅频响应 滤波电路才能稳 定工作 归一化的幅频响应波特图 3. 压控电压源带通滤波电路 可由低通和高通串联得到 3. 压控电压源带通滤波电路 令 传递函数 得 归一化的幅频响应波特图 3. 压控电压源带通滤波电路 4. 双T带阻滤波电路 双T选频网络 4. 双T带阻滤波电路 频率响应 4. 双T带阻滤波电路 双T带阻滤波电路 1．一阶高通有源滤波器 8.3.3 高通有源滤波器 (1) 低通与高通电路的对偶关系 C换成R R换成C · · · · b. 电路分析 (2) 一阶高通滤波器 a. 高通滤波电路 (a) 传递函数 Z1(s) Z2(s) + _ _ + + _ 式中 通带增益 截止角频率 + _ _ + + _ 滤波器的频率特性 令 (b) 频率特性 由 得 滤波器的截止频率 (c) 滤波器的幅频特性 由 得 幅频特性曲线 o 十倍频 2．二阶高通有源滤波器 (1) 电路组成 (2) 电路分析 压控电压源型电路 + _ + _ ? + _ A 等效虚线内的电路 等效电路 + _ + _ ? + _ A A0 3 2 + + – – 对节点3、2列方程 节点3 节点2 a. 传递函数 A0 3 2 + + – – 式 可以用反相输入的加法器来实现。 最后，在来一级反相器，即可实现运算 + – 1mF A3 60kW 1MW ? ? 60kW 20kW 60kW 100kW 100kW A2 A1 – – + + 图中 运算电路 例2 图示电路是一个由理想运算放大器组成的可调稳压电源，稳压管DZ的稳压值为UZ。 + A （2） 若要改变UO的符号（极性），而不改变UO的大小，问电路必须做哪些改动？ （1） 试求用UZ表示的UO表达式。 解（1）设流过R1、 R2的电流为I1、I2如图所示。 I1 I2 + A 那么，R3上的电压即UZ，于是 因U+=U- I1 I2 + A 故 输出电压 （2）为了改变UO极性，须将原+VCC端接地，原接地端改接-VCC，同时将稳压管DZ的正负极性调换。 + A 改变后的电路 例3 利用运算放大器求解微分方程，并画出电路图。 解：将上式写成 那么 用运放实现的电路图 R11 + A3 + + + + + R11 R11 R12 RF2 R13 R14 RF4 RF5 R15 R16 RF6 CF1 CF3 A4 A5 A6 A2 A1 8.3.1 有源滤波器的基础知识 1.滤→滤波器：将有用频率的信号选出使之顺利通过，而对无用频率的信号进行抑制或进行极快的衰减使之无法通过的电子装置 功能：频率选择电路，只允许某一部分频率的信号顺利的通过。 通带：能够通过信号的频率范围。 阻带：不