第四章_信号的调理与记录介绍.ppt

xm(t) A B C Rf c uf D1 D2 D3 D4 1 2 3 4 5 d y(t) t xm(t) 0 a b t x (t) 0 t y (t) 0 t uf 0 a b 图4—13 相敏检波 d-地-负载-c-5-2-VD2-3-d i 第五节 测试信号的显示与记录 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 2、实际滤波器的基本参数 理想滤波器只需规定截止频率即可说明其特性，而实际滤波器的特性曲线无明显转折点，通带中幅频特性也非常数，需更多参数描述其性能。 主要参数包括：纹波幅度、截止频率、带宽、品质因数、倍频程选择性、滤波器因数。 图4-24 理想和实际的带通滤波器的幅频特性 理想滤波器 实际滤波器 A(f) A0 A0 2 d d 0 fc1 fc2 f 第三节 滤波器 截止频率：幅频特性值等于 所对应的频率点； 纹波幅度δ：通带中幅频特性值的起伏变化值； 带宽B：上下两截止频率之间的频率范围B=fc2-fc1，又称-3dB带宽； 品质因子（Q值）：对于一个带通滤波器，其品质因子Q则定义为中心频率f0与带宽B之比，即Q=f0/B。 第三节 滤波器 倍频程选择性：上截止频率fc2与2fc2之间或下截止频率fc1与fc1/2间幅频特性的衰减值，即频率变化一个倍频程的衰减量，以dB表示。倍频程选择性表征过渡带的幅频曲线倾斜的程度，即幅频特性衰减的快慢。 滤波器因数（矩形系数）λ：滤波器幅频特性的 -60dB带宽与-3dB带宽的比，即 对理想滤波器有λ=1。 对普通使用的滤波器，λ一般为（1～5）。 第三节 滤波器 三、实际滤波电路 一阶RC低通滤波器 低通滤波器的典型电路如图所 示。其频率响应特性为： R ux uy C A(f) 1 1/√2 1/2πτ f 0 1/2πτ 0 φ(f) -450 -900 f RC低通滤波器 及其幅、相频率特性 第三节 滤波器 RC高通滤波器 RC高通滤波器的典型电 路如图所示。 R ux uy C A(f) 1 1/√2 1/2πτ f 0 1/2πτ 0 φ(f) 450 900 f RC高通滤波器及其幅、相频率特性 其频率响应特性为 第三节 滤波器 ?各种滤波器性能比较： RC滤波器：过渡带衰减速度慢（-6dB/倍频程），通带与阻带间无陡峭界限，性能较差。如图4－27所示。 LC滤波器过渡带曲线的陡峭度优于RC滤波器，如图4-28所示。 多个RC或LC环节级联：极大地改善了过渡带曲线的陡峭度，但具有明显的负载效应和相移增大的问题。如图4-29所示。 有源滤波器：无源滤波网络与运算放大器组合而成，性能更加优良。如图4-30、4-31所示。 3、带通滤波器 低通滤波器和高通滤波器的组合。图4-26。 第三节 滤波器 四、带通滤波器在信号频率分析中的应用 1、多路带通滤波器的并联形式 主要应用： 信号的频谱分析和信号中特定频率成分提取。 具体要求： 为保证带通滤波器的带宽覆盖整个分析的频带，它们的中心频率能使相邻的带宽恰好互相衔接，即前一个滤波器的－3dB上截止频率等于后一个滤波器的－3dB下截止频率； 滤波器组具有相同的放大倍数。 第三节 滤波器 两类常用的带通滤波器组： 恒带宽比滤波器（a图） 恒带宽滤波器（b图） 第三节 滤波器 （1）恒带宽比滤波器 恒带宽滤波器是指滤波器的相对带宽是常数，即 假若一个带通滤波器的低端截止频率为fc1i ，高端截止频率为fc2i ，二者的关系： 式中n称为倍频程数。若n=1 ，则称为倍频程滤波器；若n=1/3 ，则称为1/3倍频程滤波器。 第三节 滤波器 一个滤波器组中后一个滤波器的中心频率f0i与前一个滤波器的中心频率f0(i-1)间满足： 而且，滤波器的中心频率与上下截止频率间的关系为 第三节 滤波器 n=1的倍频程滤波器（如下图），有： (1)中心频率（Hz）16,31.5,63,125,250,……, (2)带宽（Hz?）11.31,22.27,44.55,88.39,1