信號(hào)處理電路

第八章

信號(hào)處理電路8.1有源濾波電路8.2電壓比較器8.1有源濾波電路【濾波電路的功能】使指定頻段的信號(hào)順利通過(guò)，其它頻率的信號(hào)被衰減?！緸V波電路的種類】低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）、帶阻濾波器（BEF）。3負(fù)載變化，通帶放大倍數(shù)和截止頻率均變化。空載時(shí)帶負(fù)載時(shí)8.1.1無(wú)源濾波與有源濾波無(wú)源濾波及其波形圖用電壓跟隨器隔離濾波電路與負(fù)載電阻【結(jié)論】無(wú)源濾波電路的濾波參數(shù)隨負(fù)載變化；有源濾波電路的濾波參數(shù)不隨負(fù)載變化，可放大，不能輸出高電壓大電流。有源濾波8.1.2低通有源濾波電路1．一階低通有源濾波電路一階低通有源濾波及波形當(dāng)f=0時(shí)，其中：通帶增益；時(shí)，此頻率為截止頻率.當(dāng)輸入輸出特性：電壓放大倍數(shù)絕對(duì)值：2．二階低通有源濾波電路二階低通有源濾波及波形為了計(jì)算方便，設(shè)C1=C2=C通帶電壓放大倍數(shù)：8.1.3高通有源濾波電路高通有源濾波及波形一階有源高通濾波電路的電壓放大倍數(shù)：其中：【運(yùn)算電路與有源濾波器的比較】相同之處：電路中均引入深度負(fù)反饋，因而集成運(yùn)放均工作在線性區(qū)。均具有“虛短”和“虛斷”的特點(diǎn)，均可用節(jié)點(diǎn)電流法求解電路。不同之處：運(yùn)算電路研究的是時(shí)域問(wèn)題，有源濾波電路研究的是頻域問(wèn)題；測(cè)試時(shí)，前者是在輸入信號(hào)頻率不變或直流信號(hào)下測(cè)量輸出電壓與輸入電壓有效值或幅值的關(guān)系，后者是在輸入電壓幅值不變的情況下測(cè)量輸出電壓幅值與輸入電壓頻率的關(guān)系。運(yùn)算電路用運(yùn)算關(guān)系式描述輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系，有源濾波器用電壓放大倍數(shù)的幅頻特性描述濾波特性。

【電壓比較器的功能】比較電壓的大小，廣泛用于各種報(bào)警電路。

【電壓比較器的工作特點(diǎn)】輸入電壓是連續(xù)的模擬信號(hào)；輸出電壓表示比較的結(jié)果，只有高電平和低電平兩種情況；使輸出產(chǎn)生躍變的輸入電壓稱為閾值電壓。8.2電壓比較器【電壓比較器的分類】（1）單限比較器：只有一個(gè)閾值電壓（2）滯回比較器：具有滯回特性

輸入電壓的變化方向不同，閾值電壓也不同，但輸入電壓?jiǎn)握{(diào)變化使輸出電壓只躍變一次。（3）窗口比較器：

有兩個(gè)閾值電壓，輸入電壓?jiǎn)握{(diào)變化時(shí)輸出電壓躍變兩次。8.2.1簡(jiǎn)單電壓比較器

1．單限（過(guò)零）電壓比較器（

1）uT

＝0（2）uH＝＋UM，uL＝－UM（3）uI>0時(shí)uO

＝－UOM;uI<0時(shí)uO

＝＋UOM

過(guò)零比較器電壓傳輸特性2．輸出限幅比較器電路為適應(yīng)負(fù)載對(duì)電壓幅值的要求，輸出端加限幅電路。uH＝＋（UZ1＋UD2

）uL＝－(UZ2

＋UD1)輸出限幅過(guò)零比較器8.2.2滯回電壓比較器1.閾值電壓2.工作原理及電壓傳輸特性設(shè)uI＜－UT，則uN＜uP，uO＝+UZ。此時(shí)uP＝+UT增大uI，直至+UT，再增大，uO才從+UZ躍變?yōu)椋璘Z設(shè)uI＞+UT，則uN＞uP，uO＝－UZ。此時(shí)uP＝－UT減小uI，直至－UT，再減小，uO才從－UZ躍變?yōu)?UZ遲滯比較器電壓傳輸特性8.2.3窗口電壓比較器

簡(jiǎn)單電壓比較器和滯回電壓比較器的共同特點(diǎn)是：當(dāng)u1單方向變化時(shí)，u0只跳變一次，只能檢測(cè)一個(gè)電平，如果要判斷u1是否在兩個(gè)電平之間，應(yīng)采用窗口比較器。由圖可以看出，兩個(gè)簡(jiǎn)單電壓比較器的閾值分別是UREFL、UREF