第九章有源滤波器.ppt

第九章 信号处理与信号产生电路 我们学过无源滤波器（即仅由R、L、C等元件组成而无放大器的滤波器） 我们还可以用低通和高通滤波器串联构成低频带通、带阻滤波器 9.1.3 滤波器的通式 理想滤波器 实际一阶滤波器 理想滤波器的传递函数： n的阶次即滤波器的阶次，阶次越高，越逼近理想(见P.420,424)。分子分母都可以分解为若干个二次多项式（和一个一次多项式， n为奇数）之积的形式。所以，只要会设计一阶、二阶滤波器，串联起来就是多阶滤波器。 二阶滤波器通式 其中Q为品质因数；α=1/ Q称为阻尼系数；ωn为特征角频率，对于带通和带阻滤波器是中心频率；当 时对于低通滤波器是高频截止频率ωH ，对于高通滤波器是低频截止频率ωL ， Avp是通带增益。 按滤波性能分类，滤波器又可分为： 滤波器的电路形式：压控电压源型、无限增益多路反馈型、双二次型 在实际应用中滤波器的问题分为“分析”与“设计” 分析时，根据电路求出传递函数，归纳为“通式”的形式。与标准“通式”对比，便可知是哪种滤波器（低通？…?)；通带增益是多少；特征频率是多少；是哪种性能（巴特沃思？…?) 设计时，先选中滤波器电路形式（无限增益多路反馈型？…?)，再选电容器参数，然后根据 题目要求的 参数，依其公式便可设计出其它电路参数。 本节参考书： 李永敏编《检测仪器电子电路》 西北工业大学出版社 (3)二阶双二次型低通有源滤波器 滤波器设计：1、电容的选取 2、由 取 R3=R4=R 则可由设计要求的fn选取 C ，并求得 R；再由设计要求的Avp求得R1；由设计要求的Q求得R2。由上面的公式可以看出，调整C，可以单独调整fn，对Avp和Q无引响；调整R1可以单独调整 Avp ；调整R2可以单独调整 Q。这是双二次型滤波器的优点。 作业：证明如图所示电路为带通滤波器。设计这个滤波器，使其中心频率为1KHz，通频带宽度为100Hz，通带内放大倍数为10。要求计算出各个电阻与电容参数。图中运放选用μA741是否可行?为什么? 关于Q与通频带宽度的关系： 当 f=f0 时的反馈系数 。此时的相角 ?F =0?。 (1) RC 文氏桥振荡电路的构成 RC 串并联网络是正反馈网络，另外还增加了R3和R4负反馈网络。 (2) RC文氏桥振荡电路的稳幅过程 R4是正温度系数热敏 电阻，输出电压升高， R4上所加的电压升高， R4温度升高阻值增加， 负反馈增强，输出幅度下降。反之输出幅度增加。 9.7 LC 正弦波振荡电路 选频网络由LC 并联谐振电路构成 9.7.1 LC并联谐振电路的频率响应 9.7.2 变压器反馈LC 振荡器 9.7.3 电感三点式LC 振荡器 9.7.1 选频放大器 LC并联谐振电路输出电压是频率的函数： 选频放大器 利用LC并联回路的特性，用它代替共射极放大器的RC便组成选频放大器 9.7.2 变压器反馈LC 振荡电路 9.7.3 电感三点式LC 振荡器(又称哈特莱振荡器） 9.7.5 石英晶体LC 振荡电路 9.8 非正弦信号产生电路 9.8.1 比较器 9.8.2 非正弦波发生电路 9.8.1 比较器 9.8.1.1 固定幅度比较器 9.8.1.2 滞回比较器 9.8.1.3 窗口比较器 9.8.1.4 比较器的应用 工作在开环或正反馈状态。 开关特性：因开环增益很大，比较器的输出只有高电平和低电平两个稳定状态。 非线性：因大幅度工作，输出和输入不成线性关系。 第九章 结束 对于图9.14(a)的电路与电感三点式振荡电路相似。要使反馈信号能传递到发射极，为此石英晶体应处于串联谐振点，此时晶体的阻抗接近为零。 对于图9.14(b)的电路，满足正反馈的条件，为此，石英晶体必须呈电感性才能形成LC 并联谐振回路，产生振荡。由于石英晶体的Q 值很高，可达到几千以上，所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。 例9.3：分析图9.16的振荡电路能否产生振荡，若产生振荡,石英晶体处于何种状态？ (a) (b) 图9.16 例9.3电路图 比