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第8章 信号处理电路 电子信息系 教师：刘杨俊 8.1 有源滤波器 8.1.2 低通滤波器（LPF） 2、一阶低通有源滤波器 3、二阶低通有源滤波器 二阶低通有源滤波器 二阶低通有源滤波器 8.1.3 高通滤波器（HPF） 2、二阶高通滤波器 8.1.4 带通滤波器（BPF） 带通滤波器（BPF） 带通滤波器（BPF） 8.1.5带阻滤波器（BEF） 带阻滤波器（BEF） 带阻滤波器（BEF） 8.2 电压比较器 8.2.1 过零比较器 利用稳压管限幅的过零比较器 8.2.2 单限比较器 8.2.3 滞回比较器 滞回比较器 滞回比较器 8.2.4 双限比较器 8.2.5 集成电压比较器 1、电路组成和工作原理 电路组成和工作原理 2、主要技术指标 2、主要技术指标 课后习题 物资仓库 * * 第八章、信号处理电路 8.1 有源滤波器 8.2 电压比较器 8.1.1 滤波电路的作用和分类 8.1.2 低通滤波器（LPF） 8.2.1 过零比较器 8.2.2 单限比较器 8.1.3 高通滤波器（HPF） 8.2.3 滞回比较器 8.2.4 双限比较器 8.1.4 带通滤波器（BPF） 8.1.5 带组滤波器（BEF） 8.2.5 集成电压比较器 8.1.1 滤波电路的作用和分类 作用：“选频”，允许莫一部分频率顺利通过，另一部分频率的信号滤掉。 常常用在无线电通信、自动测量和控制系统中，比如数据传送、一直干扰。 低通滤波器：低频信号能够通过，高频信号不能通过 高通滤波器：高频信号能够通过，低频信号不能通过 带通滤波器：频率在某频带范围的信号能通过，之外不能通过 带阻滤波器：频率在某频带范围的信号被阻断，之外能通过 1.无源低通滤波器 RC低通电路的放大倍数 O i O u f f j U U A + = = 1 1 式中 RC f O p 2 1 = 当频率高于 f 0 后，随着频率的升高，电压放大倍数将降低，可见电路具有“低通”的特性。 缺点： 在 f f 0 的频率范围内，放大倍数低，只有1。 在输入端并联一个负载电阻，将改变放大倍数和 f 0 的值 RC低通电路+同相输入比例运算放大器 由于“虚短”、“虚断” O up O F i O u f f j A f f j R R U U A + = + + = = 1 1 1 1 其中 1 1 R R A F up + = 通带电压放大倍数 通带截止频率 优点：放大倍数和负载能力得到了提高 缺点：当 f f 0 时，幅频特性只以-20dB/十倍频的速度缓慢下降 理想情况下，我们希望 f f 0 时，电压放大倍数立即降为零 输入电压经过两级低通电路 幅频特性以-40dB/十倍频速度下降 下降速度提高一倍，接近理想情况 当 f = f 0时，每级RC低通电路相移 -45°，两级RC电路相移-90° 当 f f 0，反馈信号相位移小于90°，属于正反馈，将使电压放大倍数增大，所以在接近 f 0 的频段，幅频特性将得到补偿而不会下降很快。 当 f f 0时，每级RC电路相位移接近-90°，两级总相位移趋近负180°但 值已很小，反馈很弱。此时与接地的二阶RC电路基本一致。 F A 根据“虚短”和“虚断”的特点 up O O F A U U R R R U U = + = = - + 1 1 1 1 1 1 R R R R R A F F up + = + = 式中 0 ) ( = - + - + - + C j U U R U U R U U M O M M i w 节点电流方程： 0 = - - + + U C j R U U M w 2 ) ( ) 3 ( 1 RC j RC j A A U U A up up i O u w w + - + = = 0 2 0 1 ) ( 1 f f Q j f f A A up u + - = RC f p 2 1 0 = up A Q - = 3 1 二阶低通滤波电路通带电压放大倍数 Aup 和通带截止频率 f 0 与一阶低通滤波电路相同。 Q值越大， f = f 0时， 值也越大。 u A Q值含义类似于谐振回路品质因数1/Q称为阻尼系数。 若Q=1， f = f 0时，保证了通频带的增益，高频段很快衰减，避免了f = f 0时产生较大的凸峰。 当Aup =3 时，Q将趋于无穷大，电路将产生自激振荡，选择电路元件时应使RF 2R1。 up A Q - = 3 1 可将几个二阶滤波电路串接起来，构成更高阶的滤波电路，改善滤波特性 1、无源高通滤波器 将无源低通滤波器中电阻和电容的位置互换，即可得到无源高通滤波器，截止