第六屆國二師哥模電課件

9信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路9.1濾波電路的基本概念與分類9.2一階有源濾波電路9.3高階有源濾波電路9.4*開關(guān)電容濾波器9.5正弦波振蕩電路的振蕩條件9.6RC正弦波振蕩電路9.7LC正弦波振蕩電路9.8非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路9.1濾波電路的基本概念與分類1.基本概念濾波器：是一種能使有用頻率信號(hào)通過而同時(shí)抑制或衰減無用頻率信號(hào)的電子裝置。有源濾波器：由有源器件構(gòu)成的濾波器。濾波電路濾波電路傳遞函數(shù)定義時(shí)，有其中——模，幅頻響應(yīng)——相位角，相頻響應(yīng)時(shí)延響應(yīng)為通帶：對(duì)于幅頻響應(yīng)，通常把能夠通過的信號(hào)頻率范圍定義為通帶。阻帶：受阻或衰減的信號(hào)頻率范圍稱為阻帶。截止頻率：通帶和阻帶的界限頻率叫做截止頻率。理想濾波器:通帶內(nèi)有零衰減的幅頻響應(yīng)和線性的相位響應(yīng)，而阻帶內(nèi)幅度衰減到零。

濾波器的用途

濾波器主要用來濾除信號(hào)中無用的頻率成分，例如，有一個(gè)較低頻率的信號(hào)，其中包含一些較高頻率成分的干擾。濾波器是一個(gè)線性時(shí)不變網(wǎng)路SignalConstituentsinusoidsofdifferrntfrequencies

SignalConstituentwaveletsofdifferentscalesandpositions

2

濾波電路的分類:

按信號(hào)性質(zhì):模擬濾波器和數(shù)字濾波器按電路功能:低通濾波器高通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器按所用元件:無源濾波器和有源濾波器按階數(shù):一階,二階…高階

**無源濾波電路和有源濾波電路無源濾波電路：由無源元件R、L、C組成的濾波電路。有源濾波電路：由晶體管和R、C網(wǎng)絡(luò)組成的濾波電路。

RuiRLCuouiRLCLuo由集成運(yùn)放（工作在線性區(qū)）和RC網(wǎng)絡(luò)組成的有源濾波電路的優(yōu)點(diǎn)：（1）體積小，重量輕，不需要加磁屏蔽。（2）電路中的集成運(yùn)放可以加串聯(lián)負(fù)反饋，使ri高，ro低。（3）除起有源濾波作用外，還可以放大，而且放大倍數(shù)容易調(diào)節(jié)。濾波器分類(按頻率特性進(jìn)行分類)：低通高通帶通帶阻低通（LPF）用于工作信號(hào)為低頻（或直流），并且需要削弱高次諧波或頻率較高的干擾和噪聲等場合——整流后濾波。高通（HPF）用于信號(hào)處于高頻，并且需要削弱低頻的場合——阻容放大器的耦合。

帶通（BPF）用于突出有用頻段的信號(hào)，削弱其它頻段的信號(hào)或干擾和噪聲——載波通信。帶阻（BEF）用于抑制干擾。全通（APF）9.2一階有源濾波電路一.低通濾波器

低通濾波器的主要技術(shù)指標(biāo)（1）通帶增益Avp

通帶增益是指濾波器在通頻帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)，性能良好的LPF通帶內(nèi)的幅頻特性曲線是平坦的，阻帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)基本為零。

（2）通帶截止頻率fp

其定義與放大電路的上限截止頻率相同。通帶與阻帶之間稱為過渡帶，過渡帶越窄，說明濾波器的選擇性越好。

RCR1.一階RC低通濾波器(無源)CC傳遞函數(shù)幅頻特性010.7070截止頻率幅頻特性、幅頻特性曲線RCR通頻帶寬度(帶寬)010.7070截止頻率帶寬:0-0

設(shè)R=10k,C為下列各值時(shí)的帶寬:Cfo1F16Hz0.047F340Hz0.01F1600Hz此電路的缺點(diǎn)：1、帶負(fù)載能力差。2、無放大作用。3、特性不理想，邊沿不陡。RR1RFC+-+2.一階有源低通濾波器傳遞函數(shù)RCRC傳遞函數(shù)中出現(xiàn)的一次項(xiàng),故稱為一階濾波器幅頻特性：RR1RFC+-+幅頻特性及幅頻特性曲線01+RF/R10.707(1+RF/R1)0傳遞函數(shù)RC相頻特性：1、時(shí)：有放大作用3、運(yùn)放輸出，帶負(fù)載能力強(qiáng)。2、時(shí)：幅頻特性與一階無源低通濾波器類似電路特點(diǎn):2.一階有源低通濾波器二、高通濾波器思考題：如何得到一階帶通和一階帶阻濾波器？帶通濾波電路可由低通和高通串