第七章信号处理电路 §7冇源滤波器 §7.2模拟乘法器 §7.3锁相环电路 BACKNEX
第七章 信号处理电路 § 7.1 有源滤波器 § 7.2 模拟乘法器 § 7.3 锁相环电路
§7.1有源虑波器 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 用频率信号得电子装置。 应用:自动控制、仪表测量和无线电通信等领域中。 、滤波器的基本概念 1.滤波器的分类 ¤按信号性质:模拟滤波器和数字滤波器 ¤按处理方法:硬件滤器和软件滤浪器 ¤按构成器件: 无源滤波器:由R、C和L等无源器件构成的滤波器。 有源滤波器:由有源器件加上R、C和L等无源器 件 BACKNEX
§7.1 有源虑波器 一、滤波器的基本概念 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 用频率信号得电子装置。 1. 滤波器的分类 有源滤波器：由有源器件加上R、C和L等无源器 件 构成的滤波器。 无源滤波器：由R、C和L等无源器件构成的滤波器。 应用：自动控制、仪表测量和无线电通信等领域中。 ☼按信号性质: 模拟滤波器和数字滤波器 ☼按构成器件: ☼按处理方法: 硬件滤波器和软件滤波器
§7.1有源虑波器 ¤按传递函数 ¤按频率特性: 一阶滤浪器 低通滤波器(LPF 二阶滤浪器 高通滤浪器(HPF 带通滤浪器(BPF) N阶滤波器 带阻滤浪器(BEF) ↑20g A 201glAl 阻丿通阻 通N阻/通 O O (c)带通滤波器 (d)带阻滤波器 BACKNEXT
(1-3) §7.1 有源虑波器 ☼按传递函数: 一阶滤波器 二阶滤波器 N 阶滤波器 : ☼按频率特性: 低通滤波器(LPF) 高通滤波器(HPF) 带阻滤波器(BEF) 带通滤波器(BPF)
§7.1有源虑波器 2.滤波器的用途 滤浪器主要用来滤除信号中无用的频率成分 例如,有一个较低频率的信号,其中包含一些较 频率成分的千扰。滤波过程如图所示。 LPF BACKNEXT
(1-4) 2.滤波器的用途 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分， 例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较 高频率成分的干扰。滤波过程如图所示。 §7.1 有源虑波器
§7.1有源虑波器 3.滤波器的传递函数 一阶低通网络 201g4 R -20dB/十倍频 (a)对数幅频特性 P(O) 45° U1(s) r+ 1+ srO S+ /十倍频 SO RC (b)对数相频特性 RO s+0 BACKNEXT
(1-5) 3.滤波器的传递函数 1 1 ( ) 1 ( ) ( ) 1 1 1 o i U s sC RC A s U s sRC R s sC RC = = = = + + + 1 ( ) o o o A s RC s = = + 一阶低通网络 §7.1 有源虑波器
§7.1有源虑波器 一阶高通网络 -30 B 20 20dB/ed R U(S r+ S+ SC RC 57 A( 57 RO s+O BACK NEX
(1-6) 1 ( ) o o s A s RC s = = + 1 ( ) ( ) ( ) 1 1 o i U s R s A s U s R s sC RC = = = + + 一阶高通网络 §7.1 有源虑波器
§7.1有源虑波器 二阶低通网络 201glA/dB 20 Q=10 1/ 1 10 =0.707 R O=0.5 4dB/十倍频 30 0.1 10 A(S)= U(S)SL+R 2 s+ RC C 令 Q=ORC LC O s2+0。s+0 BACKNEXT
(1-7) 二阶低通网络 2 o o 2 2 o o 1 1 ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 ,Q RC LC ( ) Q o i R U s sC LC A s U s sL R s s sC RC LC A s s s = = = + + + = = = + + 令 §7.1 有源虑波器
§7.1有源虑波器 高阶网络特性n阶 a sta, A(S)=m s"+b.,sn-1+.b m<n 一般而言,实际高阶滤浪电路可由 若干一阶,二阶滤浪电路级联而成。 BACKNEXT
(1-8) 1 1 1 1 ( ) m m m m o n n n o a s a s a A s s b s b m n − − − − + + = + + 高阶网络特性——n阶 一般而言，实际高阶滤波电路可由 若干一阶，二阶滤波电路级联而成。 §7.1 有源虑波器
§7.1有源虑波器 4.通滤波器的主要技术指标 (1)通带增益AL 通带增益是指滤波器在 过渡带 通频带内的电压放大倍数。1 通带 理想 性能良好的LPF通带内的 0.707 实 幅频特性曲线是平坦的 际阻 阻带内的电压放大倍数基 带 本为零。 0.1.6Jf10fo (2)通带截止频率后 与放大电路的截止频率相同。通带与阻带 之间称为过渡带,过渡带越窄,说明滤波器的 选择性越好。 BACKNEXT
(1-9) 4.通滤波器的主要技术指标 （1）通带增益Auf §7.1 有源虑波器 通带增益是指滤波器在 通频带内的电压放大倍数。 性能良好的LPF通带内的 幅频特性曲线是平坦的， 阻带内的电压放大倍数基 本为零。 （2）通带截止频率fo 与放大电路的截止频率相同。通带与阻带 之间称为过渡带，过渡带越窄，说明滤波器的 选择性越好
§7.1有源虑波器 阶有源滤波电路 无法显示该图片 阶低通滤浪器的电路如图(a) R Z1. R (a)电路图 幅频特性如图(b)。图中虚线为理想的情况, 实线为实际的情况。特点是电路简单,阻带衰减 太慢,选择性较差。 BACKNEX
(1-10) 二、一阶有源滤波电路 一阶低通滤波器的电路如图（a）。 §7.1 有源虑波器 幅频特性如图（b）。图中虚线为理想的情况， 实线为实际的情况。特点是电路简单，阻带衰减 太慢，选择性较差