第09章 信号的处理与变换

1、电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器滤波器分类滤波器分类图图9.2.1电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器一阶低通滤波器一阶低通滤波器图图9.2.3图图9.2.4电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器二阶低通滤波器二阶低通滤波器图图9.2.5图图9.2.6电子学教研室

2、电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器二阶压控型低通滤波器二阶压控型低通滤波器图图9.2.7图图9.2.8电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器高通滤波器高通滤波器图图9.2.9电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器带通滤波器带通滤波器图图9.2.11电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器状态变量型

3、有源滤波器状态变量型有源滤波器电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器状态变量型有源滤波器状态变量型有源滤波器低通高通带通带阻)(o2sU)(o3sU)(o4sU5R)(o1sU6R图图9.2.19电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器三种典型的滤波特性三种典型的滤波特性图图9.2.20表表9.2.1电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器三种典型的滤波特性三种典型的

4、滤波特性电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器三种典型的滤波特性三种典型的滤波特性图图9.2.22a.贝塞尔贝塞尔b.巴特沃斯巴特沃斯c.切比雪夫切比雪夫电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u有源滤波器有源滤波器集成有源滤波器集成有源滤波器图图9.2.24电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u开关电容滤波器开关电容滤波器MOS电容电容CSiO2+U多晶硅耗尽层金属图图9.3.1电子学教研室电子学教研室

5、集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u开关电容滤波器开关电容滤波器开关电容模拟电阻开关电容模拟电阻C2SWSW121)(2tu)(1tuc)2(Tnc) 1(TncnTc) 1(Tnttc)25(Tnc)23(Tnc)21(Tnc)21(Tn21图图9.3.2图图9.3.3电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u开关电容滤波器开关电容滤波器一阶低通环节一阶低通环节2SWSW121)(otu)(itu2C1C图图9.3.4电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理

6、与变换u开关电容滤波器开关电容滤波器集成开关电容滤波器集成开关电容滤波器图图9.3.8电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u模拟乘法器模拟乘法器符号符号图图9.4.1电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u模拟乘法器模拟乘法器变跨导型模拟乘法器原理图变跨导型模拟乘法器原理图图图9.4.3电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u模拟乘法器模拟乘法器对数反对数型模拟乘法器原理框图对数反对数型模拟乘法器原理框图图图9.4.4电子学教

7、研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u模拟乘法器模拟乘法器集成模拟乘法器集成模拟乘法器 参数型号满量程精度(%)温度系数(%/oC)满量程非线性X: %满量程非线性Y:%小信号带宽(MHz)电源电压(V)工作温度范围 (oC)F1495 15950.750.510.52133-15,32-15,32070-55125AD532J K S2110.040.030.040.80.50.50.30.20.21111018070070-55125AD539J KS211303030416.5070070-55125AD633J A210.4181807

8、0-4085表表9.4.1电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u模拟乘法器模拟乘法器除法运算除法运算yXAXu1R2R1i2iuoxyKyxo1u0yu图图9.4.5电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u模拟乘法器模拟乘法器开平方运算开平方运算xyKAxu1R2RuoyxZu图图9.4.6电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u调制解调调制解调调幅波的时域频域波形调幅波的时域频域波形图图9.5.1电子学教研室电子学教研室 集

9、成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换图图9.5.2u调制解调调制解调调幅波的上边带和下边带调幅波的上边带和下边带电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换图图9.5.3u调制解调调制解调模拟乘法器实现调幅模拟乘法器实现调幅电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换图图9.5.4u调制解调调制解调峰值检波电路峰值检波电路电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换图图9.5.5u调制解调调制解调同步检波器同步检波器

10、电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u锁相环锁相环原理框图原理框图iimii( )cosu tUtoomoo( )cosu tUtcmFimomioiodio1( )cos()cos()2u tK K U UtKto0oc)( )tK u t（图图9.6.1Dmiomimomioio1( )( )( )cos()2utK u t u tK U Utioiocos()t电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u锁相环锁相环工作原理工作原理cdioio( )cos()u tKtiioio

11、iconstant)()co0otuKt（io)(ctuoioioiconstant频率牵引锁定锁定捕捉过程oi频率牵引)(ctu环路跟踪重新锁定重新锁定电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换u锁相环锁相环频率合成频率合成图图9.6.7电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-1】在下列各种情况下，应分别采用哪种类型在下列各种情况下，应分别采用哪种类型（低通、高通、带通、带阻）的滤波电路？（低通、高通、带通、带阻）的滤波电路？1抑制抑制50 HZ交流电源的干扰；交流电源的干扰；2

12、处理具有处理具有1 kHZ固定频率的有用信号；固定频率的有用信号；3从输入信号中取出低于从输入信号中取出低于2 kHZ的信号；的信号；4抑制频率为抑制频率为100 kHZ以上的高频干扰。以上的高频干扰。电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-2】试说明图试说明图14-1所示各电路属于哪种类型的滤所示各电路属于哪种类型的滤波电路，是几阶滤波电路。波电路，是几阶滤波电路。 ARfR1RC( )a( )bA1R1C1R2C2A2电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-3】分别导

13、出图分别导出图14-2所示各电路的传递函数，并所示各电路的传递函数，并说明它们属于哪种类型的滤波电路。说明它们属于哪种类型的滤波电路。 ( )aAR2R1C1R3( )bAR2R1CR3电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-4】简述开关电容滤波电路的特点。简述开关电容滤波电路的特点。 电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-5】什么是调制？什么是调幅、调频和调相？什什么是调制？什么是调幅、调频和调相？什么是解调？么是解调？ 电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子

14、技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-6】如图如图14-3所示，是什么调制波形？在图中标所示，是什么调制波形？在图中标出调制信号和载波信号。出调制信号和载波信号。 电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-7】如图如图14-4所示，如果所示，如果F1和和F2分别表示调制信分别表示调制信号频率的上下限，号频率的上下限，fc为载波信号频率，试写出上下边为载波信号频率，试写出上下边带范围。带范围。 电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【 1 4 - 8 】 一 个

15、调 幅 电 路 ， 调 制 信 号 的 频 率 为一 个 调 幅 电 路 ， 调 制 信 号 的 频 率 为10kHZ20kHZ，载波信号频率为，载波信号频率为100kHZ，试画出该，试画出该调幅波的频谱图。调幅波的频谱图。 电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-9】图图14-5(a)和和(b)均为调幅波电路原理图，问同均为调幅波电路原理图，问同步检波器和峰值检波器分别可以对哪一种调幅波电路步检波器和峰值检波器分别可以对哪一种调幅波电路进行解调，为什么？进行解调，为什么？ 电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章

16、章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-10】画出同步检波器方框图和峰值检波器电路画出同步检波器方框图和峰值检波器电路图。图。 【14-12】有一个频率合成电路如图有一个频率合成电路如图14-6所示。已知，所示。已知，fR=1000Hz分频系数分频系数M=10、N=5，写出信号的频率？，写出信号的频率？ PLL分频器 N分频器 M电子学教研室电子学教研室 集成电子技术集成电子技术第第9章章 信号的处理与变换信号的处理与变换【14-13】模拟乘法器和运算放大器均为理想器件。模拟乘法器和运算放大器均为理想器件。1为对运算放大器为对运算放大器A形成负反馈，应对形成负反馈，应对ui2的极性有何限制？的极性有何限制？2推导推导uo与与ui1、ui2之间的关系式，指出该电路具有何种运算之间的关系式，指出