模拟电子技术项目式教程 教学课件 作者 张惠荣 学习单元6.ppt

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1、学习单元6信号处理电路任务6.1有源滤波电路的分析任务6.2高精度整流电路的分析任务6.3电压比较器的分析学习目的要知道：有源滤波、通带、阻带、带通滤波、带阻滤波、线性整流、阈值电压、迟滞宽度等基本概念；有源滤波器类型和用途；高精度整流电路特点；比较器电路结构特点。会计算：单值和迟滞比较器的阈值电压。会画出：单值和迟滞比较器的电压传输特性及输出与输入波形关系。任务6.1有源滤波电路的分析所谓滤波，就是保留信号中所需频段的成分，抑制其它频段信号的过程。根据输出信号中所保留的频率段的不同，可将滤波分为低通滤波、高通滤波、带通滤波、

2、带阻滤波等四类。它们的幅频特性如图6-1所示，被保留的频率段称为“通带”，被抑制的频率段称为“阻带”。滤波电路的理想特性是：通带范围内信号无衰减地通过，阻带范围内无信号输出；通带与阻带之间的过渡带为零。图6-1滤波电路的幅频特性(a)低通滤波(b)高通滤波(c)带通滤波(d)带阻滤波6.1.1低通滤波电路(a)(b)图6-3低通有源滤波器(a)电路(b)幅频特性输入信号频率越高，相应的输出信号越小，而低频信号则可得到有效的放大，故称为低通滤波器。6.1.2高通滤波电路(a)(b)图6-4高通有源滤波器(a)电路(b)幅频特性低频

3、信号被阻隔，而高频信号容易通过，故称为有源高通滤波器。6.1.3带通滤波电路和带阻滤波电路带通滤波器的理想幅频特性如图6-1(c)所示，频率在ƒL＜ƒ＜ƒH的信号可以通过，而在这范围外的信号则被阻断。带阻滤波器的幅频特性如图6-1(d)所示，它表明信号频率在ƒL＜ƒ＜ƒH，信号被阻断，而这频率范围之外的信号都能通过。任务6.2高精度整流电路的分析采用集成运放和二极管组成的电路，就可以把微弱的交流电转换成单向脉动电，我们把这样的电路称为高精度整流电路，也称线性整流电路或精密整流电路。6.2.1高精度半波整流电路图6-5精密半波整

4、流电路(a)电路图(b)传输特性(c)波形图6-6高精度全波整流电路(a)电路(b)波形6.2.2高精度全波整流电路在半波线性整流电路的基础上，加上一级加法器，就可组成高精度全波整流电路，如图6-6(a)所示。任务6.3电压比较器的分析电压比较器是集成运放非线性应用的典型电路，它可分为简单的电压比较器和迟滞电压比较器两类。6.3.1简单的电压比较器图6-7简单的电压比较器例如，图6-7(e)所示的过零电压比较器ui是图6-8所示正弦波信号，则ui每过零一次，输出状态就要翻转一次，可将正弦波转化为方波，如图6-8所示。图6-8过零

5、电压比较器的波形转换作用6.3.2迟滞电压比较器简单的电压比较器（单门限电压比较器）有电路简单、灵敏度高等特点，但其抗干扰能力差。图6-9外界干扰的影响迟滞电压比较器是一个具有迟滞回环特性的比较器，它是在反相输入单门限电压比较器的基础上引入了正反馈网络。图6-10(a)为迟滞电压比较器电路。图6-10迟滞电压比较器(a)电路(b)传输特性对图6-9的输入波形，取合适的上、下门限电平就可以避免干扰信号过零响应。图6-11迟滞比较器的输入、输出波形(a)输入波形(b)输出波形6.3.3电压比较器应用举例在生产实际中常需要监视压力、温

6、度、水位、电压等物理量是超过上限值，还是低于下限值，或是工作在正常值范围内。图6-12电平指示电路就可以实现这一监视要求。电路由两个比较器组成。其中A1，A2运放相同，他们的高、低电平值大小相等，极性相反。图6-12三电平指示电路