信号调理与信号产生电路

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1、§9信号处理与信号产生电路9.1滤波电路基本概念一.基本概念1滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制　　或衰减无用频率信号的电子装置。有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。滤波电路1体积小、重量轻、利于集成。2具有放大作用，且增益可调。3利于制成高阶滤波电路。4稳定性高。5但不适用于高频情况。6工作时必须直流电源。7不适用于高压或大电流情况。2有源滤波器特点：分母中S的最高幂次称为滤波电路的阶次。分类二.传递函数定义幅频响应相频响应三.分类高通滤波（HPF）低通滤波（LPF）带阻滤波（BEF）带通滤波（BPF）全通滤波（APF）低通滤波上

2、限频率高通滤波下限频率带通滤波中心频率带阻滤波中心频率全通滤波RCR9.1.2一阶RC低通滤波器(无源)CC传递函数幅频特性010.707c截止频率此电路的缺点：1、带负载能力差。2、无放大作用。3、特性不理想，边沿不陡。幅频特性、幅频特性曲线RCR一.低通滤波电路2传递函数：幅频相应为1电路：特征角频率电压跟随器同相放大器RC一阶低通滤波注意：一阶有源滤波电路通带外衰减速率慢，与理想情况相差较远。一般用在对滤波要求不高的场合。9.2一阶有源滤波电路二.高通滤波电路三.带通滤波电路1电路：由低通和高通串联得到低通高通2幅频相应低通特征角频率

3、高通特征角频率要求四.带阻滤波电路1电路：低通和高通并联低通高通2幅频相应低通特征角频率高通特征角频率必须满足一.压控电压源低通滤波电路1压控电压源电路（VCVS）2传递函数（二阶）通带增益特征角频率品质因数注意：3-AVF>0，AVF<3时滤波电路才能稳定工作9.3二阶有源滤波电路用代入，可得传递函数的频率响应：低通滤波电路幅频响应波特图低通电路中的电容和电阻对换2传递函数幅频响应二.压控电压源高通滤波电路1电路：（AVF＜3时滤波电路才能稳定工作）由低通和高通串联得到三.压控电压源带通滤波电路1电路：令2传递函数四.双T带阻滤波

4、电路由双T选频网络构成双T选频网络9.4开关电容滤波器了解9.5正弦波振荡电路的振荡条件1.振荡平衡条件2.起振和稳幅3.振荡电路基本组成正弦波振荡器：不需要外加输入而能产生一定幅度、一定频率输出信号的自激振荡器。即是一个无输入信号、带有选频网络的正反馈电路。§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）一.振荡条件相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。9.5正弦波振荡电路的振荡条件（1）振幅条件：（2）相位条件：基本

5、放大电路2.基本组成部分反馈网络选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈网络合二为一。）稳幅环节9.5正弦波振荡电路的振荡条件起振条件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，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9.5正弦波振荡电路的振荡条件（1）检查电路组成；（2）检查放大电路能否实现不失真放大；

6、（3）判断电路是否满足振荡相位平衡条件　（电路是否构成正反馈）；（4）判断幅值条件是否满足；（5）估算振荡频率；4.分析方法和步骤：9.6RC正弦波振荡电路1.电路组成2.RC串并联选频网络的选频特性3.振荡电路工作原理4.稳幅措施桥式正弦波振荡器（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：§9.6RC桥式正弦波振荡电路基本放大电路同相放大电路反馈网络（兼做选频网络）1电路组成9.6RC正弦波振荡电路反馈系数2.RC串并联选频网络的选频特性幅频响应又则相频响应9.6RC正弦波振荡电路当幅频响应有最大值

7、相频响应f+90–90ff0用瞬时极性法：正反馈若满足振幅平衡条件当时，(+)(+)(+)(+)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1MHz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3振荡电路工作原理采用非线性元件4.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9.6RC正弦波振荡电路采用非线性元件4.稳幅措施场效应管（JFET）稳幅原理稳幅整流滤波T压控电阻9.6RC正弦波振荡电路三.利用二极管非线性(P474)起振时输出vo较小二极管D1、D2截止振荡继续vo增加D1或D2导通稳幅稳幅

8、原理电路仿真9.6RC正弦波振荡电路例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大时才能起振？振荡频率f0=？AF>=1，31=F11f