模拟电子技术基础(吴友宇版)课件

8.5有源滤波电路8.6电压比较器8信号处理与信号产生电路18.5有源滤波电路

1.

基本概念及初步定义

2.一阶有源滤波电路

高通滤波低通滤波基本概念分类

3.二阶有源滤波电路

高通滤波低通滤波带通滤波带阻滤波带阻滤波带通滤波2

1

基本概念及分类1.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。滤波电路滤波电路传递函数定义时，有其中——模与频率的关系，幅频响应——相位角与频率的关系，相频响应32.分类通带阻带阻带通带通带通带阻带阻带通带阻带通带低通滤波器（LPF）高通滤波器（HPF）带通滤波器（BPF）带阻滤波器（BEF）全通滤波器（APF）LowPassFilterHighPassFilterBandPassFilterBandEliminationFilterAllPassFilter

一般LPF可作为直流电源整流后的滤波电路，以便得到平滑的直流电压，而HPF可作为交流放大电路的耦合电路，隔离直流成分，削弱低频信号，只放大频率高的信号。Ao

通常BPF用于载波通信或弱信号提取等场合，以提高信噪比；而BEF用于在已知干扰或噪声的频率情况下，阻止其通过。42一阶有源滤波电路1.低通滤波电路传递函数（b图）其中故，幅频响应为52一阶有源滤波电路2.高通滤波电路可由低通和高通串联得到必须满足3.带通滤波电路低通特征角频率高通特征角频率62一阶有源滤波电路4.带阻滤波电路可由低通和高通并联得到必须满足

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。若希望提高电路的选频特性，可采用二阶、三阶或更高阶滤波电路。通带阻带过渡带实际低通滤波器过渡带愈窄，选频性愈好，滤波特性愈理想。73二阶有源滤波电路1.压控电压源低通滤波电路压控电压源电路（VCVS）对于滤波电路，有得滤波电路传递函数（二阶）88.6电压比较器1

比较器3

锯齿波产生电路2

方波产生电路a.单门限电压比较器b.迟滞比较器91比较器特点：1.单门限电压比较器（1）过零比较器开环，虚短不成立增益A0大于105可以认为vI

>0时，vOmax

=+VCCvI

<0时，vOmax

=-VEE（过零比较器）

运算放大器工作在非线性状态下10（1）过零比较器输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。电压传输特性11（2）门限电压不为零的比较器电压传输特性输入为正负对称的正弦波时，输出波形如图所示。（门限电压为VREF）12解：（1）A构成过零比较器（2）RC为微分电路，

RC<<T/2例电路如图9.4.2a所示，当输入信号如图c所示的正弦波时，定性画出（3）D削波（限幅、检波）13单门限比较器的抗干扰能力应为高电平错误电平142.迟滞比较器

(滞回比较器、施密特触发器)（1）电路组成（2）门限电压门限电压上门限（Vo＝VoH）下门限（Vo＝VoL）回差电压（叠加原理）15（3）传输特性VoHVoL16解：（3）输出电压波形例电路如图9.4.6a所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所示输入信号下的输出电压波形。（2）传输特性（1）门限电压172方波产生电路1.电路组成（多谐振荡电路）迟滞比较器RC充放电支路稳压管双向限幅能否不串入该电阻？182方波产生电路2.工作原理由于迟滞比较器中正反馈的作用，电源接通后瞬间，输出便进入饱和状态。假设为正向饱和状态RC放电RC充电VT＋＝FVzVT－＝－FVz192方波产生电路3.占空比可变的方波产生电路20矩形波发生电路另一种画法21

占空比可调的矩形波发生电路22

采用波形变换的方法得到三角波返回233锯齿波产生电路同相输入迟滞比较器积分电路充放电时间常数不同24

锯齿波发生电路的另一种画法end25(+)(-)(-)(-)(-)(a)负反馈，不能振荡习题126(+)(+)(+)(b)正反馈，能振荡习题227（1）放大电路增益RP在0~5k内可调。稳幅后rd=500，求（1）RP的值；（2）振荡频率。解：稳幅时得（2）振荡频率习题328（1）极性解：（2）（3）