信号处理和信号产生电路

1、信号处理和信号产生电路9.1 滤波电路的基本概念与分类滤波电路的基本概念与分类9.3 高阶有源滤波电路高阶有源滤波电路*9.4 开关电容滤波器开关电容滤波器9.5 正弦波振荡电路的振荡条件正弦波振荡电路的振荡条件9.2 一阶有源滤波电路一阶有源滤波电路9.6 RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路9.7 LC正弦波振荡电路正弦波振荡电路9.8 非正弦信号产生电路非正弦信号产生电路9.信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路信号处理和信号产生电路9.1 滤波电路的基本概念与分类滤波电路的基本概念与分类1. 基本概念基本概念)()()(iosVsVsA 滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或

2、衰减无滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无 用频率信号的电子装置。用频率信号的电子装置。有源滤波器：由有源器件和有源滤波器：由有源器件和R、C元件构成的滤波器。元件构成的滤波器。滤波电路传递函数定义：滤波电路传递函数定义：）（）（）（）（时，有当）（jAejAjAsjj其中：其中：)j ( A 模，幅频响应模，幅频响应)( 相位角，相频响应相位角，相频响应信号处理和信号产生电路9.1 滤波电路的基本概念与分类滤波电路的基本概念与分类2. 分类分类高通（高通（HPF）低通（低通（LPF）带阻（带阻（BEF）带通（带通（BPF）信号处理和信号产生电路9.2 一阶有源滤波电路一阶有源

3、滤波电路c01)( sAsA 传递函数：传递函数：2c0)(1)j ( AA故，幅频相应为：故，幅频相应为：其中：其中：特征角频率特征角频率1f01RRARC1c 同相比例同相比例放大系数放大系数1. 低通滤波电路低通滤波电路信号处理和信号产生电路9.2 一阶有源滤波电路一阶有源滤波电路 一阶有源滤波电一阶有源滤波电路通带外衰减速率慢路通带外衰减速率慢（-20dB/十倍频程），十倍频程），与理想情况相差较远。与理想情况相差较远。一般用在对滤波要求一般用在对滤波要求不高的场合。不高的场合。2. 高通滤波电路高通滤波电路 低通电路中的低通电路中的R和和C交换位置便构成高通滤交换位置便构成高通滤波电

4、路。波电路。信号处理和信号产生电路9.3 高阶有源滤波电路高阶有源滤波电路9.3.2 有源高通滤波电路有源高通滤波电路9.3.3 有源带通滤波电路有源带通滤波电路9.3.4 二阶有源带阻滤波电路二阶有源带阻滤波电路9.3.1 有源低通滤波电路有源低通滤波电路信号处理和信号产生电路9.3.1 有源低通滤波电路有源低通滤波电路2. 传递函数传递函数1fF1RRAV )()(PoFsVsVAV )(/1/1)(APsVsCRsCsV 对于滤波电路，有：对于滤波电路，有：RsVsV)()(Ai sCsVsV/1)()(oA 0)()(PA RsVsV得滤波电路传递函数得滤波电路传递函数)()()(io

5、sVsVsA 2FF)()-(31sCRsCRAAVV （二阶）（二阶）（同相比例）（同相比例）1. 二阶有源低通滤波电路二阶有源低通滤波电路信号处理和信号产生电路2. 传递函数传递函数F0VAA RC1c 令令称为通带增益称为通带增益)()()(iosVsVsA 2FF)()-(31sCRsCRAAVV F31VAQ 称为特征角频率称为特征角频率称为等效品质因数称为等效品质因数则则2cc22c0)(sQsAsA滤波电路才能稳定工作。滤波电路才能稳定工作。时时，即即当当 3 03 FF VVAA注意：注意：信号处理和信号产生电路2. 传递函数传递函数用用 代入，可得传递函数的频率响应：代入，可

6、得传递函数的频率响应： j s2c22c0)()(11lg20)j (lg20QAA 归一化的幅频响应归一化的幅频响应相频响应相频响应2cc)(1arctg)( Q信号处理和信号产生电路3. 幅频响应幅频响应2c22c0)()(11lg20)j (lg20QAA 归一化的幅归一化的幅频响应曲线频响应曲线信号处理和信号产生电路4. n阶巴特沃斯传递函数阶巴特沃斯传递函数传递函数为传递函数为2n0)/(1)(cAjA 式中式中n为阶滤波电路阶数，为阶滤波电路阶数， c为为3dB载止角频率，载止角频率，A0为通带电为通带电压增益。压增益。信号处理和信号产生电路9.3.2 有源高通滤波电路有源高通滤波

7、电路1. 二阶高通滤波电路二阶高通滤波电路 将低通电路中的电将低通电路中的电容和电阻对换，便成为容和电阻对换，便成为高通电路。高通电路。传递函数传递函数2cc220)( sQssAsA2c22c0)(1)(1lg20)j (lg20QAA 归一化的幅频响应归一化的幅频响应信号处理和信号产生电路2. 巴特沃斯传递函数及其归一化幅频响应巴特沃斯传递函数及其归一化幅频响应2n0)/(1)( cAjA 归一化幅频响应归一化幅频响应信号处理和信号产生电路9.3.3 有源带通滤波电路有源带通滤波电路1. 电路组成原理电路组成原理可由低通和高通串联得到可由低通和高通串联得到必须满足必须满足11H1CR 低通

8、截止角频率低通截止角频率22L1CR 高通截止角频率高通截止角频率HL 信号处理和信号产生电路2. 例例9.3.29.3.3 有源带通滤波电路有源带通滤波电路信号处理和信号产生电路3. 二阶有源带通滤波电路二阶有源带通滤波电路 令令传递函数传递函数2FF)()-(31)(sCRsCRAsCRAsAVV FF0-3VVAAA RC10 F31VAQ 得得20000)(1)( sQsQsAsA 信号处理和信号产生电路9.3.4 二阶有源带阻滤波电路二阶有源带阻滤波电路可由低通和高通并联得到可由低通和高通并联得到必须满足必须满足HL 信号处理和信号产生电路双双T T选频网络选频网络9.3.4 二阶有

9、源带阻滤波电路二阶有源带阻滤波电路信号处理和信号产生电路双双T T带阻滤波电路带阻滤波电路9.3.4 二阶有源带阻滤波电路二阶有源带阻滤波电路信号处理和信号产生电路阻滤波电路的幅频特性阻滤波电路的幅频特性 9.3.4 二阶有源带阻滤波电路二阶有源带阻滤波电路信号处理和信号产生电路*9.4 开关电容滤波器开关电容滤波器不作要求不作要求信号处理和信号产生电路振荡器：不需要外加激励信号就能将直流信号转化为交流信号的电子设备。分类： 正弦波振荡器；非正弦波振荡器 一、条件一、条件 ,ifXX基本放大基本放大电路电路Ao反馈电路反馈电路FiXdXoXfX自激振荡的条件：iofXAFXFX而即1AF1AF

10、（为保证起振，通常要求 ）1AF幅度条件：相位条件： （n=0，1，2，3，）nFA2因为：因为：AAA|)(FFF|)(dXoXfX9.5 正弦波振荡电路的振荡条件正弦波振荡电路的振荡条件信号处理和信号产生电路一、条件一、条件 基本放大基本放大电路电路Ao反馈电路反馈电路FiXdXoXfX二、组成二、组成 基本放大器； 反馈网络； 选频网络（为了获得单一频率）； 稳幅环节（为了产生稳幅振荡）； 若选频网络由RC元件构成RC正弦波振荡器；若选频网络由LC元件构成LC正弦波振荡器；由同一电路组成由同一电路组成信号处理和信号产生电路一、条件一、条件 基本放大基本放大电路电路Ao反馈电路反馈电路Fi

11、XdXoXfX三、分析方法三、分析方法 1、判断能否产生振荡 （1）检查电路是否具备振荡电路的组成部分； （2）检查放大电路的Q点是否能够保证放大器正常工作； （3）分析电路是否满足振荡条件。主要是分析相位条件，至于幅度条件一般容易满足。 2、求振荡频率和起振条件振荡频率由相位条件决定；起振条件由幅度条件求得； 二、组成二、组成信号处理和信号产生电路1：如何起振？Uo 是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这些扰动可分解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量衰减掉。这时，只要

12、：|AF|1，且A+ B =2n，即可起振。四、说明四、说明基本放大基本放大电路电路Ao反馈电路反馈电路FiXdXoXfX信号处理和信号产生电路2：如何稳幅？起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这时若|AF|仍大于1，则输出将会饱和失真。四、说明四、说明基本放大基本放大电路电路Ao反馈电路反馈电路FiXdXoXfX达到需要的幅值后，将参数调整为AF=1，即可稳幅。具体方法将在后面具体电路中介绍。起振并能稳定振荡的条件：111AFBUAFBUAFBUooo时，时，时，信号处理和信号产生电路9.6 RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路1. 电路组成电路组成2. RC串并联选频网络的选频特性串并联选频

13、网络的选频特性3. 振荡电路工作原理振荡电路工作原理4. 稳幅措施稳幅措施信号处理和信号产生电路1. 电路组成电路组成反馈网络兼做选频反馈网络兼做选频网络网络RC桥式振荡电路桥式振荡电路信号处理和信号产生电路反馈系数反馈系数2. RC串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性)()()(ofsVsVsFV 幅频响应幅频响应又又212ZZZ 2)(31sCRsCRsCR j s且令且令RC10 则则)( j3100 VF2002)(31 VF相频响应相频响应3)(arctg00f 信号处理和信号产生电路2. RC串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性当当2002)(31 VF幅频

14、响应有最大值幅频响应有最大值3)(arctg00f RCffRC21 100 或或 31max VF相频响应相频响应0f 信号处理和信号产生电路3. 振荡电路工作原理振荡电路工作原理此时若放大电路的电压增益为此时若放大电路的电压增益为 用瞬时极性法判断可知，用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件电路满足相位平衡条件则振荡电路满足振幅平衡条件则振荡电路满足振幅平衡条件0f 当当RC10 时，时，2fan 311f RRAV1313 VVFA电路可以输出频率为电路可以输出频率为 的正弦波的正弦波RCf210 RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz

15、的正弦波的正弦波信号处理和信号产生电路采用非线性元件采用非线性元件4. 稳幅措施稳幅措施4热敏元件热敏元件热敏电阻热敏电阻起振时，起振时，311f RRAV即即1 VVFA热敏电阻的作用热敏电阻的作用 oV oI 功耗功耗 fR 温度温度 fR 阻阻值值 fR3 VA1 VVFA稳幅稳幅 VA信号处理和信号产生电路采用非线性元件采用非线性元件4. 稳幅措施稳幅措施4场效应管（场效应管（JFET）31DS3p3 RRRAV稳幅原理稳幅原理 oV )(GS负负值值V DSR1 VVFA稳幅稳幅 VA34 CRD、整流滤波整流滤波T 压控电阻压控电阻 vDS iD vGS=0V -1V -2V -3

16、V 3 VA可变电阻区，可变电阻区，斜率随斜率随vGS不不同而变化同而变化信号处理和信号产生电路采用非线性元件采用非线性元件4二极管二极管稳幅原理稳幅原理 oV3 VA1 VVFA稳幅稳幅 VA31132 RRRAV起振时起振时联支路的等效电阻联支路的等效电阻并并和和、是是其中其中2133DD RR 3R4. 稳幅措施稳幅措施稳幅环节稳幅环节信号处理和信号产生电路输出频率的调整：输出频率的调整：RCfo21通过调整通过调整R或或/和和C来调整频率。来调整频率。C：双联可调电容，双联可调电容，改变改变C，用于细用于细调振荡频率。调振荡频率。K：双联波段开关，：双联波段开关，切换切换R，用于粗，用

17、于粗调振荡频率。调振荡频率。_+RFuoRCCRKKR1R1R2R2R3R3用运放组成的用运放组成的RC振荡器振荡器RC文氏桥式振荡器文氏桥式振荡器信号处理和信号产生电路电子琴的振荡电路电路：电子琴的振荡电路电路：2121RRCfo_+RF1uoR1CCRD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21用运放组成的用运放组成的RC振荡器振荡器RC文氏桥式振荡器文氏桥式振荡器功率放功率放大器大器信号处理和信号产生电路用分立元件组成的用分立元件组成的RC振荡器振荡器RCRC+UCCR1C2C3R3R2RE2C1RC2T1RE1CET2RC1RF+ube RC网络正反馈，网络正反馈，R

18、F、RE1组成负反馈，调整到合适的参数组成负反馈，调整到合适的参数则可产生振荡。负反馈使电路工作稳定。则可产生振荡。负反馈使电路工作稳定。RC文氏桥式振荡器文氏桥式振荡器信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 一、谐振频率与谐振电阻 1、谐振的概念：AB间的阻抗最大，且呈纯电阻的状态谐振状态。2、谐振频率：1()11()rLABLrj Lj CCZrj LrjLj CC LC10LCf21001CL当 时呈谐振状态，此时或iULIABCLrCI总I信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 一、谐振频率与谐振电阻 3、谐振电阻)1(11)(CLjrCLCjLjrCj

19、LjrZLrAB 02020)(1)(RrCrLCrLZAB4、理想电路CLR0L、C为理想电抗件R0体现了损耗iULIABCLrCI总I信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 一、谐振频率与谐振电阻 iULIABCLrCI总ILCf210rCULrURUIABABOAB2020)()(总LjrUIABL总IrLLULrUIABABL00202)(CjUIABC/1总ICrCUIABC0015、特点（1）谐振频率：（2）谐振时总的容抗等于感抗：CL1两端呈纯电阻。（3）谐振时总电流与总电压同相，支路电流比总电流大。电感支路：电容支路：02020)(1)(RrCrLCrLZAB信

20、号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 二、谐振回路的品质因数iULIABCLrCI总I0000000CRLRCLr1Cr1rLQC10定义：谐振时电路的电抗（0L或 ）与等效损耗电阻r之比。Q0的大小标志着谐振质量的优劣。Q0损耗越小。Q0通常在30200之间。信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 三、谐振曲线iULIABCLrCI总I1、谐振曲线fofABZ+90 90 f0R0)1(CLjrCLZAB)(11)1(1100000CrrLjRrCrLjrCLZAB)ffff(jQ1RffQffQj1R0000000002、通用谐振方程信号处理和信号产生电路I

21、、LC并联谐振回路并联谐振回路 三、谐振曲线iULIABCLrCI总I)(10000ffffjQRZAB200200)(11ffffQRZAB000000000202000022)()(QffffffQffffffQffffQffffQ2000AB)ff2Q(11RZ0ff22、通用谐振方程或在f=f0f的情况下：则其中相对失谐量，描述了f偏离f0的程度。信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 三、谐振曲线iULIABCLrCI总I2000AB)ff2Q(11RZ1200ffQ1)(20020fffQ1)(20010fffQ2)(20120fffQBWQfff00123、通频带

22、21RZ0AB当时，相减得可见Q0愈大，通频带愈窄。信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 iULIABCLrCI总ILssLsLLsTRRRRRRRRRRRRR0000/LRQTL0LRQ000LsLRRRRQQ/1000四、信号源和负载与并联谐振回路的连接CLR0IsRsRL令则而结论：Rs和RL的接入，使回路的损耗增加，通频带变宽。信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 iULIABCLrCI总IBBACL2L1rCBCL2CL1rCjLjLjrCjLjLjrZCB1)1)(2121)1(212121CLLjrLLCLLC1C)LL(1210rLLLCLr

23、rLLLLCCLZCB210212121211)()(1)(1五、改变并联谐振回路阻抗的办法1、电感中间抽头谐振频率谐振阻抗忽略两线圈间的互感和R的影响信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 iULIABCLrCI总IBCArLC2C1CBrLC2C1212111)1(1CjLjrCjCjLjrCjZCB)1(121212121CCCCLjrCCCLLC1CCCCL1212102102121)(11CrrrCCCLZCB五、改变并联谐振回路阻抗的办法忽略r的影响2、电容中间抽头谐振频率谐振阻抗信号处理和信号产生电路I、LC并联谐振回路并联谐振回路 iULIABCLrCI总I五、

24、改变并联谐振回路阻抗的办法3、结论谐振频率仅仅决定于回路的总电感L和总电容C，与抽头位置无关。谐振阻抗与抽头的位置有关。信号处理和信号产生电路、 LC串联谐振回路串联谐振回路iU总IRLC)1(CLjRZLC10LCf210CLRRCRLQ11000谐振频率：或谐振阻抗： Z=R （此时阻抗很小）品质因数：信号处理和信号产生电路9.7 LC振荡电路振荡电路LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。放大电路高频振荡。放大电路可用可用高频运放，高频运放，也可也可用分离元件组成。用分离元件组成。本节只对本节只对 LC振荡电路做一简单介绍，

25、重点掌握相位条件的判振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。别。电容电路：电流超前电压90o电感电路：电压超前电流90o信号处理和信号产生电路LCCMLLf21)2(21210一、电感三点式振荡电路一、电感三点式振荡电路1、电路组成C+ECL1L2RL2、相位条件IIL1L2CufuoL1L2C RhieRbbI2LIoUfUiU电路满足相位条件。3、振荡频率和起振条件振荡频率：起振条件：LieLRhRA为总的损耗电阻MLMLMjLjIMjLjIUUFOOOOOf1212)()(112MLMLhRieL21LieRhMLML得信号处理和信号产生电路一、电感三点式振荡电路一、电感三点式振荡

26、电路4、特点（1）很容易起振；（2）调节频率方便，通常采用可变电容；（3）一般用于产生几十MHz以下的频率；（4）由于Uf取自L2（电感），输出波形中有高次谐波，故波形较差。 C+ECL1L2RLIIL1L2CufuoL1L2C RhieRbbI信号处理和信号产生电路212102121CCCCLLCf二、电容三点式振荡电路二、电容三点式振荡电路1、电路组成2、相位条件IC1LC2ufuo电路满足相位条件。3、振荡频率和起振条件振荡频率：起振条件：LieLRhRA为总的损耗电阻211211CCCjICjIUUFooOf121CChRieL12LieRhCC得2CIoUfUiU+ECC1LRLC2

27、信号处理和信号产生电路4、特点（1）晶体管的极间电容对振荡频率有一定的影响；（2）调节频率不方便，适用于产生固定频率；（3）一般用于产生几百MHz以上的频率，很高；（4）由于Uf取自C2（电容），故波形较好。 IC1LC2ufuo+ECC1LRLC2若为三点式振荡器，可用“射同基反射同基反”的原则，判断相位条件：“射同”振荡电路与T的发射极相连的两个电抗性质相同；“基反”振荡电路与T的基极相连的两个电抗性质相反；二、电容三点式振荡电路二、电容三点式振荡电路信号处理和信号产生电路三点式三点式LC振荡电路相位关系判断振荡电路相位关系判断A. 若中间点交流接地，则首端与尾端若中间点交流接地，则首端与

28、尾端 相位相反。相位相反。三点的相位关系三点的相位关系B. 若首端或尾端交流接地，则其他两若首端或尾端交流接地，则其他两 端相位相同。端相位相同。信号处理和信号产生电路例例1：正反馈正反馈频率由频率由C 、 L1 、 L2谐振谐振网络决定。网络决定。+UCCCC1L1L2C2uL1uL2uC设设uB uC uD uB uL2 ube uL1 D三、三点式振荡电路举例三、三点式振荡电路举例信号处理和信号产生电路+UCCCC1L1L2例例2：+ +正反馈正反馈反相反相+振荡频率振荡频率:M为两线圈的互感为两线圈的互感(L+L+2M)Cf21012uo三、三点式振荡电路举例三、三点式振荡电路举例信号

29、处理和信号产生电路+UCCC1C1LC2+ 反相反相例例3：正反馈正反馈振荡频率振荡频率:LCf210其中：其中：C=C1 C2C1 + C2三、三点式振荡电路举例三、三点式振荡电路举例信号处理和信号产生电路例例4：+UCCC1C2+ubeube增加增加正反馈正反馈三、三点式振荡电路举例三、三点式振荡电路举例信号处理和信号产生电路1234磁棒磁棒初级线圈初级线圈次级线圈次级线圈同极性端同极性端1234+四、变压器耦合振荡电路四、变压器耦合振荡电路 1、变压器同极性端的问题信号处理和信号产生电路四、变压器耦合振荡电路四、变压器耦合振荡电路 2、变压器耦合振荡电路 LC21f0MRhLie+ECR

30、LC L振荡频率：起振条件：优点：易于起振 调节频率方便缺点：输出波形不好信号处理和信号产生电路例例1：+ 正反馈正反馈判断是否是正反馈判断是否是正反馈:用瞬时极性法判断用瞬时极性法判断振荡频率振荡频率:+UCCCC1LLCf210uo利用利用1：晶体管共：晶体管共射极放大器，集电射极放大器，集电极电位变化与基极极电位变化与基极反相，发射极与基反相，发射极与基极同相。极同相。利用利用2：互感线圈：互感线圈的同极性端电位变的同极性端电位变化相位相同。化相位相同。四、变压器耦合振荡电路四、变压器耦合振荡电路 2、变压器耦合振荡电路 信号处理和信号产生电路 石英晶体石英晶体振荡电路振荡电路2、影响振

31、荡频率不稳定的因素温度的变化、电源电压的波动、元件参数的变化等00ffff指定频率频率偏差频率稳定度=1、对于振荡器的振荡频率，要求具有较高的稳定性。信号处理和信号产生电路一、石英晶体的物理特性极其等效电路一、石英晶体的物理特性极其等效电路 石英晶体是SiO2的一种结晶体，具有各向异性的物理特性。 在石英晶体上按一定方位切下的薄片晶片。 1、基本特性（1）石英晶体振荡器在电路中之所以能够代替LC谐振回路是具有压电效应。石英振荡器中，正负压电效应同时存在、互为因果。当晶体上有外加电场时，晶片发生形变，形变又引起电荷和电场的产生，由于晶体的机械限制，最后达到稳定的平衡状态。金属极板敷银层晶片信号处

32、理和信号产生电路一、石英晶体的物理特性极其等效电路一、石英晶体的物理特性极其等效电路1、基本特性（2）若在晶片上外加交变电压，由于压电效应，从外电路来看，相当于有交流通过晶片。外加电压频率石英晶体的固有机械谐振频率时，压电电流滞后外加电压外加电压频率=石英晶体的固有机械谐振频率时，压电电流最大压电谐振 晶片金属极板敷银层信号处理和信号产生电路一、石英晶体的物理特性极其等效电路一、石英晶体的物理特性极其等效电路感性容性容性2、等效电路LC0C RXf等效电路阻抗特性 fpfSC0静态电容。即两极板之间的电容，与晶片的几何尺寸、极板面积有关， 几PF几十PF。L机械振荡的惯性。 10-3102H

33、C晶片的弹性 10-410-1PF R晶片振动时因摩擦而造成的损耗 102 L大，C小，R小 CLR1Q 很大 104106另一方面，晶片本身的固有频率只与晶片的几何尺寸有关，所以很稳定，而且可以做得很精确。 信号处理和信号产生电路一、石英晶体的物理特性极其等效电路一、石英晶体的物理特性极其等效电路感性2、等效电路LC0C RXffpfSCLjCjZ/1110000121CCfCCCCLfsP3、谐振频率（忽略R） 容性容性特点：（1）一个晶体有两个谐振频率。CL1时当LC21fS即串联谐振频率（阻抗最小）CLC110时当00PCCCCL21f即并联谐振频率（阻抗最大）（2）fPfS，但由于C

34、C0，fP、fS非常接近（3）晶体振荡器是将晶片作为一个电感元件来使用的。 信号处理和信号产生电路二、石英晶体振荡器二、石英晶体振荡器000CCC)CC(CL21f2121CCCCC1、并联型晶体振荡器+ECC1C2RRCCC1C2C0LC1C2 C0 R LC晶体工作在谐振频率fP和fS之间，石英晶体呈电感性，作为振荡器回路的一个电感与电路的其他元件组成三点式振荡器。由于C0 时，时， vOmax = +VCCvI 0 时，时， vOmax = -VEE（过零比较器）（过零比较器）运算放大器工作在非线性状态下运算放大器工作在非线性状态下 MCCEE VVV 假设假设信号处理和信号产生电路9.

35、8.1 电压比较器电压比较器特点：特点：1. 单门限电压比较器单门限电压比较器（1）过零比较器）过零比较器开环，虚短不成立开环，虚短不成立增益增益A0大于大于105CCOEEVvV 输入为正负对称的正弦输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。波时，输出为方波。电压传输特性电压传输特性信号处理和信号产生电路9.8.1 电压比较器电压比较器1. 单门限电压比较器单门限电压比较器（2）门限电压不为零的比较器）门限电压不为零的比较器电压传输特性电压传输特性（门限电压为（门限电压为VREF）信号处理和信号产生电路9.8.1 电压比较器电压比较器1. 单门限电压比较器单门限电压比较器（2）门限电压不为零的比

36、较器）门限电压不为零的比较器（门限电压为（门限电压为VREF）(a) VREF0时时(b) VREF2V时时 (c) VREF4V时时 vI为峰值为峰值6V的三角波，设的三角波，设VCC12V，运放为理想器件。，运放为理想器件。 信号处理和信号产生电路解：解：例例图示为另一种形式的单门限电压比较器，试求出其门限图示为另一种形式的单门限电压比较器，试求出其门限电压电压(阈值电压阈值电压)VT，画出其电压传输特性。设运放输出的，画出其电压传输特性。设运放输出的高、低电平分别为高、低电平分别为VOH和和VOL。 利用叠加原理可得利用叠加原理可得I211REF212pvvRRRVRRR 理想情况下，输

37、出电压发生跳变理想情况下，输出电压发生跳变时对应的时对应的vPvN0，即，即0I1REF2 vRVR门限电压门限电压REF12IT)(VRRV v信号处理和信号产生电路单门限比较器的抗干扰能力单门限比较器的抗干扰能力应为高电平应为高电平错误电平错误电平信号处理和信号产生电路9.8.1 电压比较器电压比较器2. 迟滞比较器迟滞比较器（1）电路组成）电路组成（2）门限电压）门限电压为为门门限限电电压压， Pv门限电压门限电压的的两两个个的的两两个个电电压压值值可可得得有有关关，对对应应于于与与而而POOPvvvv)( OLOPI低电平低电平时，时，V vvv)( OHOPI高电平高电平时，时，V vvv21OH221REF1TRRVRRRVRV 21OL221REF1TRRVRRRVRV 上门限电压上门限电压下门限电压下门限电压回差电压回差电压21OLOH2TTT)(RRVVRVVV 信号处理和信号产生电路9.8.1 电压比较器电压比较器2. 迟滞比较器迟滞比较器（3 3）传输特性）传输特性21OH221REF1TRRVRRR