信號(hào)調(diào)理與信號(hào)產(chǎn)生電路

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1、§9信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路9.1濾波電路基本概念一.基本概念1濾波器：是一種能使有用頻率信號(hào)通過(guò)而同時(shí)抑制　　或衰減無(wú)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1體積小、重量輕、利于集成。2具有放大作用，且增益可調(diào)。3利于制成高階濾波電路。4穩(wěn)定性高。5但不適用于高頻情況。6工作時(shí)必須直流電源。7不適用于高壓或大電流情況。2有源濾波器特點(diǎn)：分母中S的最高冪次稱為濾波電路的階次。分類二.傳遞函數(shù)定義幅頻響應(yīng)相頻響應(yīng)三.分類高通濾波（HPF）低通濾波（LPF）帶阻濾波（BEF）帶通濾波（BPF）全通濾波（APF）低通濾波上

2、限頻率高通濾波下限頻率帶通濾波中心頻率帶阻濾波中心頻率全通濾波RCR9.1.2一階RC低通濾波器(無(wú)源)CC傳遞函數(shù)幅頻特性010.707?c截止頻率此電路的缺點(diǎn)：1、帶負(fù)載能力差。2、無(wú)放大作用。3、特性不理想，邊沿不陡。幅頻特性、幅頻特性曲線RCR一.低通濾波電路2傳遞函數(shù)：幅頻相應(yīng)為1電路：特征角頻率電壓跟隨器同相放大器RC一階低通濾波注意：一階有源濾波電路通帶外衰減速率慢，與理想情況相差較遠(yuǎn)。一般用在對(duì)濾波要求不高的場(chǎng)合。9.2一階有源濾波電路二.高通濾波電路三.帶通濾波電路1電路：由低通和高通串聯(lián)得到低通高通2幅頻相應(yīng)低通特征角頻率

3、高通特征角頻率要求四.帶阻濾波電路1電路：低通和高通并聯(lián)低通高通2幅頻相應(yīng)低通特征角頻率高通特征角頻率必須滿足一.壓控電壓源低通濾波電路1?壓控電壓源電路（VCVS）2?傳遞函數(shù)（二階）通帶增益特征角頻率品質(zhì)因數(shù)注意：3-AVF>0，AVF<3時(shí)濾波電路才能穩(wěn)定工作9.3二階有源濾波電路用代入，可得傳遞函數(shù)的頻率響應(yīng)：低通濾波電路幅頻響應(yīng)波特圖低通電路中的電容和電阻對(duì)換2?傳遞函數(shù)幅頻響應(yīng)二.壓控電壓源高通濾波電路1?電路：（AVF＜3時(shí)濾波電路才能穩(wěn)定工作）由低通和高通串聯(lián)得到三.壓控電壓源帶通濾波電路1?電路：令2?傳遞函數(shù)四.雙T帶阻濾波

4、電路由雙T選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成雙T選頻網(wǎng)絡(luò)9.4開(kāi)關(guān)電容濾波器了解9.5正弦波振蕩電路的振蕩條件1.振蕩平衡條件2.起振和穩(wěn)幅3.振蕩電路基本組成正弦波振蕩器：不需要外加輸入而能產(chǎn)生一定幅度、一定頻率輸出信號(hào)的自激振蕩器。即是一個(gè)無(wú)輸入信號(hào)、帶有選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋電路。§9.5正弦波振蕩電路的振蕩條件正反饋電路（注意與負(fù)反饋方框圖的差別）若仍有穩(wěn)定的輸出振蕩條件：幅值平衡條件相位平衡條件（n為整數(shù)）一.振蕩條件相位條件意味著振蕩電路必須是正反饋；振幅條件可以通過(guò)調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)達(dá)到。9.5正弦波振蕩電路的振蕩條件（1）振幅條件：（2）相位條件：基本

5、放大電路2.基本組成部分反饋網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)（選擇滿足相位平衡條件的一個(gè)頻率。經(jīng)常與反饋網(wǎng)絡(luò)合二為一。）穩(wěn)幅環(huán)節(jié)9.5正弦波振蕩電路的振蕩條件起振條件3.起振和穩(wěn)幅#振蕩電路是單口網(wǎng)絡(luò)，無(wú)須輸入信號(hào)就能起振，起振的信號(hào)源來(lái)自何處？電路器件內(nèi)部噪聲當(dāng)輸出信號(hào)幅值增加到一定程度時(shí)，就要限制它繼續(xù)增加，否則波形將出現(xiàn)失真。噪聲中，滿足相位平衡條件的某一頻率?0的噪聲信號(hào)被放大，成為振蕩電路的輸出信號(hào)。穩(wěn)幅的作用就是，當(dāng)輸出信號(hào)幅值增加到一定程度時(shí)，使振幅平衡條件從回到9.5正弦波振蕩電路的振蕩條件（1）檢查電路組成；（2）檢查放大電路能否實(shí)現(xiàn)不失真放大；

6、（3）判斷電路是否滿足振蕩相位平衡條件　（電路是否構(gòu)成正反饋）；（4）判斷幅值條件是否滿足；（5）估算振蕩頻率；4.分析方法和步驟：9.6RC正弦波振蕩電路1.電路組成2.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性3.振蕩電路工作原理4.穩(wěn)幅措施橋式正弦波振蕩器（RC串并聯(lián)正弦波振蕩器）雙T網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩器移相式正弦波振蕩器正弦波振蕩電路分類：§9.6RC橋式正弦波振蕩電路基本放大電路同相放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)（兼做選頻網(wǎng)絡(luò)）1電路組成9.6RC正弦波振蕩電路反饋系數(shù)2.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性幅頻響應(yīng)又則相頻響應(yīng)9.6RC正弦波振蕩電路當(dāng)幅頻響應(yīng)有最大值

7、相頻響應(yīng)f+90?–90?ff0用瞬時(shí)極性法：正反饋若滿足振幅平衡條件當(dāng)時(shí)，(+)(+)(+)(+)Av電路輸出頻率：RC正弦波振蕩電路一般用于產(chǎn)生頻率低于1MHz的正弦波一.相位平衡條件檢查?二.幅值平衡條件要求放大電路電壓增益3振蕩電路工作原理采用非線性元件4.穩(wěn)幅措施熱敏元件熱敏電阻起振時(shí)，即熱敏電阻的作用穩(wěn)幅9.6RC正弦波振蕩電路采用非線性元件4.穩(wěn)幅措施場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）穩(wěn)幅原理穩(wěn)幅整流濾波T壓控電阻9.6RC正弦波振蕩電路三.利用二極管非線性(P474)起振時(shí)輸出vo較小二極管D1、D2截止振蕩繼續(xù)vo增加D1或D2導(dǎo)通穩(wěn)幅穩(wěn)幅

8、原理電路仿真9.6RC正弦波振蕩電路例題:R=1k?，C=0.1?F，R1=10k?。Rf為多大時(shí)才能起振？振蕩頻率f0=？AF>=1，31=F11f