第8章信号处理电路.ppt

第八章信号处理电路8.1有源滤波器8.1.1滤波电路的作用和分类8.1.2低通滤波器8.1.3高通滤波器8.2电压比较器8.2.1过零比较器8.2.2单限比较器8.2.3滞回比较器8.2.4双限比较器**第一节有源滤波器滤波电路的作用和分类低通滤波器高通滤波器带阻滤波器带通滤波器一、滤波电路的作用和分类滤波电路的作用实质上是“选频”，即允许某一部分频率的信号顺利通过，而将另一部分频率的信号滤掉。在无线电通信、自动测量和控制系统中，常常利用滤波电路进行模拟信号的处理，如用于数据传输、抑制干扰等。根据工作信号的频率范围，滤波器主要分为四大类，即低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF)。20lg|Au|Of低通滤波电路f0通阻阻通f0通通通阻f1f1f2f2Of20lg|Au|Of20lg|Au|Of20lg|Au|(d)带阻滤波电路(c)带通滤波电路(b)高通滤波电路阻阻二、RC高通电路的波特图UiUo-++-RCRC高通电路时间常数τL=RC令fL=2πτL1=2πRC1Au=R+R1jωCAu=1+11jωRC=1+11jωτL=1-j1ffLfL0.1fL10fLf20lg|Au|/dB0-20-40最大误差3dB20dB/十倍频三、RC低通电路的波特图时间常数τH=RCUiUo-++-RCRC低通电路令对数幅频特性20lg|Au|=-20lg1+（f/fH）2f＜＜fH20lg|Au|≈0f＞＞fH20lg|Au|≈-20lgffHfH0.1fH10fHf20lg|Au|/dB0-20-4020dB/十倍频Ui·11+jffou+=Uo·=1+RFR1u+（+）Au=·1+RFR1（+）11+jffHAup=1+RFR1（+）Aup1+jffH=AR1RFR+-C一阶低通滤波器Uo·Ui·u+通带电压放大倍数fH=12πRC通带截止频率fHof对数幅频特性20lg|Au|/dB·-20dB/十倍频四、带通滤波器(BPF)Ui·Uo·低通高通off2低通20lg|Au|·通阻f1f2阻带通滤波器原理示意图of高通f120lg|Au|·of20lg|Au|·f2＞f1五、带阻滤波器(BEF)Ui·Uo·低通高通of低通20lg|Au|·f2带阻滤波器原理示意图f1of高通20lg|Au|·of通通f2f1阻·20lg|Au|·f2f1第二节电压比较器过零比较器单限比较器滞回比较器双限比较器+-Auoui简单过零比较器传输特性uouio+Uopp-Uopp比较器输出电压由一种状态跳变为另一种状态时,相应的输入电压通常称为阈值电压或门限电平。一、过零比较器ui0uo=+Uoppui0uo=-Uopp过零比较器的门限电平等于零。uouio(b)传输特性-UZ+UZ利用稳压管限幅的过零比较器+-ARVDZuoui(a)电路图+-ARVDZuoui稳压管接在输出端的过零比较器uitOuotO-UZ+UZuouio-UZ+UZ+-ARVDZuouiuouio传输特性-UZ+UZ二、单限比较器UT=ui=-R2UREFR1u+=u-时对应的输入电压就是门限电平UT。uiR1=-UREFR2-R1R2UREF+-AR1VDZuoui单限比较器R2R′UREF*