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 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 2 页 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 滤波电路的基本概念与分类 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 3 页 2. 分类 低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF） 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 4 页 3. 幅频响应 归一化的幅频响应曲线 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 5 页 主要内容 9.1 滤波电路的基本概念与分类 9.2 一阶有源滤波电路 9.3 高阶有源滤波电路 9.5 正弦波振荡电路的振荡条件 9.6 RC正弦波振荡电路 9.7 LC正弦波振荡电路 9.8 非正弦信号产生电路 9.9 重点与总结 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 6 页 1. 低通滤波电路 传递函数 其中 特征角频率 故幅频响应为 同相比例放大系数 9.2 一阶有源滤波电路 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 7 页 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。 低通电路中的R和C交换位置便构成高通滤波电路 2. 高通滤波电路 传递函数 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 8 页 主要内容 9.1 滤波电路的基本概念与分类 9.2 一阶有源滤波电路 9.3 高阶有源滤波电路 9.5 正弦波振荡电路的振荡条件 9.6 RC正弦波振荡电路 9.7 LC正弦波振荡电路 9.8 非正弦信号产生电路 9.9 重点与总结 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 9 页 9.3.2 有源高通滤波电路 9.3.3 有源带通滤波电路 9.3.4 二阶有源带阻滤波电路 9.3.1 有源低通滤波电路 9.3 高阶有源滤波电路 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 10 页 1. 二阶有源低通滤波电路 对于滤波电路，有 得滤波电路传递函数 （二阶） 2. 传递函数 （同相比例） 9.3.1 有源低通滤波电路 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 11 页 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：当 ,即 时, 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 第 12 页 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 武汉大学电气工程学院 模拟电子技术 $