模拟电子技术基础（微课版 ）课件 第八章_信号处理与产生 .pptx

模拟电子技术基础电工电子国家级实验教学示范中心（华中科技大学）邓天平罗杰

第一章绪论 第二章集成运算放大器的基本应用 第三章半导体二极管及其基本电路 第四章双极结型三极管及基本放大电路 第五章场效应晶体管及放大电路 第六章模拟集成电路 第七章反馈放大电路 第八章信号处理与信号产生电路 第九章功率放大器电路 第十章直流稳压电源

8信号处理与信号产生电路8.1有源滤波器8.2开关电容滤波器8.3正弦波振荡电路8.4电压比较器8.5非正弦信号产生电路

8.1有源滤波器1.基本概念滤波器：是一种是一种有“频率选择”功能的电子装置，它允许有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号的电子装置。有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。滤波电路传递函数定义时，有其中——模，幅频响应——相位角，相频响应群时延响应

8.1.1基本概念与分类2.分类低通（LPF）希望抑制50Hz的干扰信号，应选用哪种类型的滤波电路？高通（HPF）带通（BPF）带阻（BEF）全通（APF）放大音频信号，应选用哪种类型的滤波电路？

8.1.1基本概念与分类3.频率响应的逼近方式理想化的频率响应特性是无法实现的，只能采用特性逼近的方式。工程中，常用巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev或Chebyshev1)、反切比雪夫(InverseChebyshev或Chebyshev2)、贝塞尔(Bessel)和椭圆型（Elliptic）等不同形式的传递函数去逼近理想化的频率响应。它们中的任何一种都可用来实现低通、高通、带通与带阻四种不同功能的滤波器。

8.1.1基本概念与分类4.实际滤波电路的参数说明通带纹波（?max）通带截止角频率（?p）阻带最小衰减量（?min）阻带截止角频率（?s）频率选择性因子（?s/?p）

8.1.2一阶有源滤波电路1.低通滤波电路传递函数其中特征角频率故，幅频相应为同相比例放大系数

8.1.2一阶有源滤波电路电路如何改变？幅频响应如何变化？一阶有源滤波电路通带外衰减速率慢（-20dB/十倍频程），与理想情况相差较远。一般用在对滤波要求不高的场合。有源滤波电路和无源滤波电路相比有何优缺点？2.高通滤波电路

8.1.3二阶有源低通滤波器1.电路2.传递函数对于滤波电路，有得滤波电路传递函数（二阶）（同相比例）

8.1.3二阶有源低通滤波器2.传递函数令称为通带增益称为特征角频率称为等效品质因数则滤波电路才能稳定工作。注意：

8.1.3二阶有源低通滤波器用代入，可得传递函数的频率响应：归一化的幅频响应相频响应2.传递函数

8.1.3二阶有源低通滤波器3.幅频响应归一化的幅频响应曲线产生增益过冲的原因是什么？上限角频率?H和特征角频率?C有何差别？

8.1.3二阶有源高通滤波器1.二阶高通滤波电路将低通电路中的电容和电阻对换，便成为高通电路。传递函数

8.1.3二阶有源高通滤波器归一化的幅频响应

8.1.3二阶有源带通滤波器1.电路组成原理可由低通和高通串联得到必须满足低通截止角频率高通截止角频率

8.1.3二阶有源带通滤波器3.二阶有源带通滤波电路令传递函数得关于选择性

8.1.4二阶有源带阻滤波器可由低通和高通并联得到必须满足

8.1.4二阶有源带阻滤波器双T带阻滤波电路

8.1.4二阶有源带阻滤波器阻滤波电路的幅频特性

小结：表8.1.1二阶滤波电路的传递函数

8.1.5二阶低通滤波电路Multisim仿真

8.1.6滤波器设计软件简介常用的滤波器设计软件有:Nuhertz公司的产品FilterSolutions，TI公司提供的免费网页版软件WEBENCHFilterDesigner和Windows桌面版FilterPro，ADI公司的软件AnalogFilterWizard，Maxim公司的软件FilterLab，Schematica公司的软件FilterWizPro等。

8.1.6滤波器设计软件简介

8.1.6滤波器设计软件简介

8.1.6滤波器设计软件简介

8.1.6滤波器设计软件简介

8.2开关电容滤波器1.基本原理积分电路由电容C1和两个MOS开关管T1、T2等效电阻R1的积分电路不重叠的两相时钟脉冲?1和?2控制关管的接通与断开

8.2开关电容滤波器1.基本原理?1为高电平时，T1导通，T2截止?2为高电平时，T1截止，T2导通C1所充电荷向C2转移C1被充电，有qc1＝C1vI

8.2开关电容滤波器1.基本原