模拟电子技术基础-第七章信号的运算和处理.ppt
2023/10/29,1,模拟电子技术基础第七章 信号的运算和处理,滤波电路 基本知识（种类、幅频特性、有源与无源）低通滤波器（同相、反向、类型）高通滤波电路 带通滤波电路 带阻滤波电路,2023/10/29,2,光纤传感器系统示意图,电子信息系统,知识回顾,提取放大有用信号、滤除干扰、噪声信号（滤波）,2023/10/29,3,基本知识种类,1.滤波电路的种类（LPF、HPF、BPF、BEF）,理想滤波电路的幅频特性,直流电源整流后滤波,交流放大电路中隔离直流,已知信号频率情况下，滤除干扰、提高信噪比,已知干扰或噪声频率情况下，提高信噪比,2023/10/29,4,在下列情况下，应分别采用哪种类型的滤波电路？,有用信号为7Hz（）希望抑制50Hz的交流电源的干扰（）理想情况下，（）在f0 和 f 时的电压放大倍数相等，且不为零。（）在f0 和 f 时的电压放大倍数都等于零。（）的直流电压放大倍数就是它通带电压放大倍数。在理想情况下，（）在 f 时的电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。,2023/10/29,5,2.实际滤波电路的幅频特性,基本知识幅频特性,分析滤波电路,2023/10/29,6,3.无源低通滤波器（由电阻、电容、电感等组成）,基本知识有源与无源,2023/10/29,7,3.无源低通滤波器,基本知识有源与无源,2023/10/29,8,4.有源滤波电路,要使负载的加入不影响滤波特性?,基本知识有源与无源,在无源滤波电路和负载之间加一个高输入电阻、低输出电阻的电路电压跟随器。,电压放大倍数的表达式分母中，w 的最高指数称为滤波器的阶数。,有源滤波电路一般由RC网络和集成运放组成，因此需要合适的直流电源供电；同时，电路还可以设置成具有放大功能；组成电路时应选用带宽合适的集成运放；有源滤波电路只用于信号处理，通常直流电源中整流后的滤波电路均采用无源滤波。,2023/10/29,9,有源低通滤波器,1.同相输入一阶低通滤波器,电路引入什么类型的反馈？有什么特点？,2023/10/29,10,试比较这两个一阶低通滤波电路的性能？,无源滤波电路负载直接影响滤波特性，即带负载能力差。有源滤波电路利用运放输入阻抗高、输出阻抗低的特点，使负载与滤波网络得到了良好隔离。无源滤波电路的通带增益不会大于1，而有源滤波电路可获得大于1 的通带增益，而且可调节。,无源滤波电路也有优点：1.电路简单，无需电源，使用方便；2.不会产生自激振荡。,2023/10/29,11,有源低通滤波器,2.同相输入二阶低通滤波器,Q滤波器的品质因数，也称滤波器的截止特性系数，其物理意义是 ff 0 时电压放大倍数与通带放大倍数之比。,2023/10/29,12,则可得到通带截止频率：,从电路幅频特性可以看到，衰减斜率为-40dB，比一阶电路要好，但在 ff 0 附近，电压放大倍数较低。,2023/10/29,13,有源低通滤波器,3.压控电压源二阶低通滤波器,2023/10/29,14,电路存在哪些反馈？,会不会产生自激振荡？,当频率趋于零时，C1电抗无穷大，因而正反馈很若；当频率趋于无穷时，C2电抗趋于零，使得P点电位趋于零；,只要电路参数设置得当，就能即保证在 ff 0 时使电压放大倍数增加，又不会因为正反馈过强而产生自激振荡。,2023/10/29,15,有源低通滤波器,4.反相输入一阶低通滤波器,f 时，电压放大倍数？,2023/10/29,16,有源高通滤波器,高通滤波电路和低通滤波电路具有对偶性，所以只要将低通电路中滤波环节的电容替换成电阻、电阻替换成电容，就可得到高通滤波电路。,2023/10/29,17,有源带通滤波器,串联,f P1 f P2,2023/10/29,18,有源带阻滤波器,f P1 f P2,2023/10/29,19,2023/10/29,20,2023/10/29,21,类型？,2023/10/29,22,讨论题3,
