2022-2023学年高二物理竞赛课件：信号处理与信号产生电路

信号处理与信号产生电路 2 滤波电路的基本概念与分类 一阶有源滤波电路 高阶有源滤波电路 开关电容滤波器 正弦波振荡电路的振荡条件 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 非正弦信号产生电路 SPICE仿真例题 信号处理与信号产生电路 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- 3 信号处理与信号产生电路 信号处理 有源滤波器 信号滤波 无源滤波器 信号产生 振荡电路 正弦波振荡电路 非正弦波振荡电路 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- 滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无 用频率信号的电子装置，它实际上是一种选频电路。 9.1 滤波电路的基本概念与分类 1.基本概念 滤波电路 vI(t) vo(t) 在复数频域内： ：传递函数 :传递函数的模 :输出电压与输入电压之间的相位差。 4 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例 如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率 成分的干扰。滤波过程如图所示。 2.功能 5 Low Pass Filter 9.1 滤波电路的基本概念与分类 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- 对于幅频响应，通常把能够通过的信号频率范围 定义为带宽，而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻 带，通带和阻带的界限频率叫截止频率。 理想滤波电路在通带内具有零衰减的幅频响应 和线性的相位响应，而在阻带内幅度衰减到零。按 照通带和阻带的相互位置不同，滤波电路可分为： 低通滤波器 高通滤波器 带阻滤波器 带通滤波器 全通滤波器 3.分类 6 9.1 滤波电路的基本概念与分类 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- (1). 低通滤波器( LPF ) ωH: 通带截至频率 过渡带: 越窄表明选频性能越好,理想滤波器没有 过渡带。 A0: 通带电压放大倍数 A 带 通 带 阻 过渡带 ω 7 3.分类 9.1 滤波电路的基本概念与分类 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- (2). 高通滤波器( HPF ) 8 3.分类 9.1 滤波电路的基本概念与分类 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 33- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 3