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第九章 信号处理与信号产生电路 3．振荡建立 (1) 当f= 时 (3) 振荡频率 与 同相位 Vo · Vf · 的幅值最大 Vf · = /3 Vo · Vf · (2) 当 ≥3 时，满足振荡条件。 RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波. 采用非线性元件 4. 稳幅措施 热敏元件 热敏电阻 起振时， 即 热敏电阻自动调节 稳幅 end 采用非线性元件 二极管 稳幅原理 稳幅 起振时 4. 稳幅措施 稳幅环节 9.8 非正弦信号产生电路 9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路 9.8.1 电压比较器 单门限电压比较器 迟滞比较器 集成电压比较器 9.8.1 电压比较器(Comparer) 概念： 类型 基本比较器 简单比较器(单门限) 窗口比较器(双门限) 迟滞比较器 比较输入信号vi和参考电压VREF的电路 特点： 1. 单门限电压比较器 开环，虚短不成立 增益A0大于105 运算放大器工作在非线性状态下. -VCC≤vO≤+VCC vI VREF,运放处于负饱和，v0=VoL vI 〉VREF,运放处于正饱和，v0=VoH （1）过零比较器 输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。 电压传输特性 1. 单门限电压比较器 （2）门限电压不为零的比较器 电压传输特性 （门限电压为VREF） （门限电压为VREF） (a) VREF＝0时 (b) VREF＝2V时 (c) VREF＝－4V时 vI为峰值6V的三角波，设±VCC＝±12V，运放为理想器件。 单门限比较器的抗干扰能力 应为高电平 错误电平 vi含有噪声和干扰电压时在vi=VREF附近出现干扰，输出不稳定。 1)电路组成 二、迟滞比较器 正反馈 当 vI vP 时， vO = VOL 当 vI vP 时， vO = VOH 当 vI = vP 时， 状态翻转 反相输入迟滞比较器电路 2)门限电压的估算 根据输出电压的不同值: 回差电压 上门限电压 下门限电压 上页 下页 返回 模拟电子技术基础 掌握内容：正弦波的振荡条件、电压比较器的基本特性 了解内容：滤波电路、非正弦信号产生电路 重 点：正弦波的振荡条件 难 点：RC正弦波电路的工作原理 本章学时：4 9.1 滤波电路的基本概念与分类 9.2 一阶有源滤波电路 9.5 正弦波振荡电路的振荡条件 9.6 RC正弦波振荡电路 9.8 非正弦信号产生电路 主要内容： 9.1 滤波电路的基本概念与分类 1. 基本概念 滤波电路：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无 用频率信号的电子装置。 模拟滤波器，以往滤波电路主要采用无源元件R、L、C组成，20世纪60年代后，随着集成运放的发展，由集成运放和R、C组成的有源滤波电路具有不用电感、体积小、重量轻等优点。此外，由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗高，输出阻抗低，构成滤波后还具有一定的电压放大和缓冲作用。不足之处：有源滤波电路的工作频率难以做得很高。 滤波电路传递函数定义： 假设滤波电路是一个线性时不变网络，在复频域内： 时，有 其中 —— 传递函数的模，幅频响应，表示滤波电路的特性 —— 输出电压与输入电压之间的相位角，相频响应 时延 A(s)是滤波电路的电压传递函数，一般为复数，对于实际频率 2. 分类 低通滤波电路 A0表示低频增益，|A|为增益的幅值。功能是通过从零到某一截止角频率ωH的低频信号，大于ωH的所有频率给予衰减。带宽BW= ωH/2π 对于幅频响应，通常把能够通过的信号频率范围定义为通带，把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带，通带和阻带的界限频率叫做截止频率。 高通滤波器 0ωωL范围内的频率为阻带，高于ωL的频率为通带。理论上带宽BW=∞，实际上，由于受有源器件和外接元件以及杂散参数的影响，带宽受到限制。 带通滤波器 带阻滤波器 全通滤波器 9.2 一阶有源滤波电路 1. 低通滤波电路 在一级RC低通电路的输出端加上一个电压跟随器，与负载隔离开来，构成了一个简单的一阶有源低通滤波电路。由于电压跟随器的输入阻抗高，输出阻抗低，带负载能力强。 如果希望电路不仅有滤波功能，而且能起到放大作用，将电路中的电压跟随器改为同相比例放大电路即可。 低通滤波电路的通带电压增益A0是ω=0时输出电压与输入电压之比，等于同相比例放大电路的电压增益。 电路传递函数： RC低通电路： 特征角频率 幅频响应：ｓ＝ｊω 一阶有源滤波电路通带外衰减速率慢（-20dB/十倍频程），与理想情况相差较远。一般用在对滤波要求不高的场