九章节信号处理与信号产生电路课件

1、第九章 信号处理与信号产生电路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 开关电容滤波器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9.5 .1 振荡条件9.5 .3 起振和稳幅9.5 .2 振荡电路基本组成9.5 正弦波振荡电路的振荡条件正反馈电路（注意与负反馈方框图的差别）若仍有稳定的输出振荡条件：幅值平衡条件相位平衡条件（n为整数）9.5 .1 振荡条件相位条件意味着振荡电路必须是正反馈振幅条件以通过调整放大电路放大倍数达到（1）振幅条件：（2）相位条件：振荡条件：起振条件9.

2、5 .3 起振和稳幅 # 振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？电路器件内部噪声 当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现失真。 噪声中，频谱分布很广，满足相位平衡条件的某一频率0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。 稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从 回到桥式正弦波振荡器（RC串并联正弦波振荡器）双T网络正弦波振荡器移相式正弦波振荡器正弦波振荡电路分类：基本放大电路同相放大电路反馈网络（兼做选频网络） 9.6.1 电路组成稳幅环节（可由Rf或者R1热敏电阻构成，或者另加辅助电路）反馈系数 9.6. 2 R

3、C串并联选频网络的选频特性幅频响应又则相频响应当幅频响应有最大值相频响应f+9090ff0 用瞬时极性法：正反馈若满足振幅平衡条件(+)(+)(+)(+)Av电路输出频率：RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波一.相位平衡条件检查二.幅值平衡条件要求放大电路电压增益 9.6.3振荡电路工作原理幅值平衡条件相位平衡条件采用非线性元件9.6.4 起振与稳幅措施热敏元件热敏电阻起振时，即热敏电阻的作用稳幅例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大时才能起振？振荡频率f0=？ AF = 1，31=F11f+=RRAA=3=210=20k=1592 Hz起振条件：1f2

4、RR=电子琴的振荡电路（了解）：_+RF1uoR1CCRfD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21R22112CRR=0f12345176功率放大器可调9.8 非正弦信号产生电路9.8.1 电压比较器9.8.3 三角波发生器与锯齿波发生器9.8.2 方波产生电路开环电压放大倍数 A V0 =差模输入电阻 R id =输出电阻 R 0 =0理想运算放大器： 电路引入负反馈！线性区：uo = Auo(uPuN)uPuN一、理想运放工作在线性区9.8.1 电压比较器条件二、理想运放工作在非线性工作区电路特征：集成运放处于开环或仅引入正反馈 运放工作在非线性状态的分析方法： 若U

5、pUn 则UO=+UOM； 若Up vREF时 , vo =+vom当vi UT+ , 就 uN uP ,在 uc UT+ 时，uN uP , uo 立即由UOm跳变成UOm , 设uC初始值uC(0+)= 0uo保持+UOm不变UOHuoui0UT-UT+UOm-UOm此时，C 经输出端放电(2) 当uo = -UOm 时，uT-_有效uc达到UT-时，uo跳变+RR1R2C+ucuoUT+uctUT-当uo 重新回到UOM 以后，电路又进入另一个周期性的变化。-UOmUOM0t- UOM0U+HuctU+LUOMuo0t- UOMT周期与频率的计算：+RR1R2C+ucuof = 1/T占

6、空比可调的矩形波发生电路9.8.3 三角波发生器与锯齿波发生器组成：迟滞比较器，积分器1 三角波发生器 9.8.3 三角波发生器与锯齿波发生器1 三角波发生器-VZVZt0vO1T / 2T / 2t2t3t1t0vOVth1Vth2 2 锯齿波发生器T1：波形线性变化T2：时间短原理：利用三角波发生器原理，使充、放电时间常数不同。可通过改变充放电通路及参数来实现。t0vO1t2t3t1t0vOVth1Vth2-VZVZT1T2VmT1TT2vO1：矩形波vO： 锯齿波本章小结1自激振荡可以使反馈放大器工作不稳定，但我们可以利用产生自激振荡的条件去构成正反馈电路，以产生正弦波振荡。正弦波振荡电路由放大器、反馈网络、选频网络和稳幅环节构成。2正弦波振荡电路主要有RC振荡电路和LC振荡电路两种。RC振荡电路主要用于中低频场合，LC振荡电路主要用于高频场合。石英晶体振荡电路是一种特殊类型的LC振荡电路，其特点是具有很高的频率稳定性。3比较器是一种能够比较两个模拟量大小的电路。由于集成运放的开环电压增益很高，所以，当集成运放工作在开环状态时，可以作为比较器使用。这时，运放工作在非线性状态，其输出电压仅为正负饱和值，输入信号“虚短”的概念也不再成立。迟滞比较器具有回差特性，在信号处理电路中得到了广泛应