信号处理及信号产生电路.ppt

信号处理及信号产生电路,9.1 滤波电路的基本概念与分类,9.2 一阶有源滤波电路,9.3 高阶有源滤波电路,* 9.4 开关电容滤波电路,9.5 正弦波振荡电路的振荡条件,9.6 RC正弦波振荡电路,9.7 LC正弦波振荡电路,*9.8 非正弦信号产生电路,了解,二、滤波电路的分类：,1. 按信号性质分类：,4. 按通带、阻带分类:,2. 按所用元件分类：,9.1 滤波电路的基本概念与分类,3. 按阶数分类:,一阶，二阶 高阶,一、滤波的定义：,使有用频率信号通过、阻碍无用频率信号。,模拟滤波器和数字滤波器,无源滤波器：,有源滤波器：,由无源元件R、L、C组成。,由无源元件R、C和有源元件集成运放组成。,低通滤波器（LPF）；,高通滤波器（HPF）；,带通滤波器（BPF）；,带阻滤波器（BEF）；,全通滤波器（APF）；,三、滤波器的幅特性,2、四种典型的幅频特性,1、滤波器的传递函数为：,四、无源滤波器与有源滤波器的区别：,3. 由于负载效应，级联能力差；,4. 不能对信号进行放大；,5. 幅频特性不理想，边沿不陡；,1. 不使用电感件，体积小重量轻；,3. 在运放中可加电压串联负反馈，使输入电阻高、输出电阻低，故只需把几个低阶滤波电路串起来就可构成高阶滤波电路，无需考虑级间影响，级联能力强；,4. 除滤波外，还可放大信号；,5. 不宜在高电压大电流情况下使用。,8. 可靠性较好；,6. 使用时需外接直流电源。,1. 由于使用电感元件，体积大、重量重；,2. 效率低；,6. 可在高电压、大电流情况下使用；,7. 可靠性较差。,7. 使用时不需外接直流电源。,2. 由于电源的能量补偿，效率高；,5. 幅频特性较理想，边沿较陡；,常用于电力系统,常用于电子电路,一、一阶有源低通滤波器,传递函数中出现 的一次项，故称为一阶滤波器。,vo,vo,C,幅频特性：,9.2 一阶有源滤波器,二、一阶有源高通滤波器,vi,vo,C,幅频特性：,解出：,其中：,以二阶有源低通滤波器为例,传递函数中出现 的二次项，故称为二阶滤波器。,9.3 高阶有源滤波器,阶数越高，幅频特性曲线的边沿越陡，越接近理想滤波器。,9.5 正弦波振荡电路的振荡条件,思考：,正弦波振荡电路的作用？,其特点是什么？,正弦波振荡电路的作用就是用于产生正弦波的信号源。,正弦波信号源具有无输入信号，但可输出不同频率、幅值的正弦波信号。,如何实现？,作用：,特点：,分析：,1、若只有开环，,则xfF xo,具有选频的,正,、若引入反馈支路，,3、若使xa=xf ，则满足xa=xi+xf (xi=0),相当于引入了正反馈。,当xi0,则xa=0, xo为零点漂移信号。,则输出x0可得到进一步的放大。,4、若引入选频电路，可得到所需频率的输出信号x0。,一、正弦波振荡电路的框图、振荡条件、特点,2、振荡条件：,1、组成框图：,振荡条件也可以写成：,振荡条件,相位条件：,n是整数,设：,振幅条件：,3、振荡电路的特点：,(3).振荡建立时AF1，振荡建立完成后（稳定振荡），AF=1,4.正弦波振荡器的分类, RC正弦波振荡器, LC正弦波振荡器, 石英晶体振荡器,二、正弦振荡建立的过程：,3、随着输出信号不断增大，BJT逐渐进入饱和区或截止区，增益A自动下降，直到满足AF=1，从而得到稳定的输出信号，振荡建立结束。,.,9.6 RC正弦波电路,RC移相式振荡电路,RC桥式振荡电路,双T网络式振荡电路,分类,一、RC桥式振荡电路,1、电路组成图,、分析及振荡频率计算,(1).放大电路：,().反馈支路：,当=0=1/RC时,jf=0,Fmax=1/3 (振荡频率为0=1/RC或f0=1/2pRC ）,(1).起振条件：,应使：,3、RC正弦波电路的稳幅措施,AF1,即要求：,Rf2R1,(2).振荡建立完后，又要求输出电压稳定，即要求AF=1，,此时，A=3,为了满足上述要求，稳定输出电压幅值，可以采用下面的措施：,.Rf采用负温度系数的热敏电阻。,.在Rf的两端并联二极管。,原理:当输出电压vo增大时，流过f的电流增大，温度上升，f的电阻值下降；当下降到Rf=2R1时，输出电压vo自动稳定