第九章 信号处理与信号产生电路 2010年6月11日
1 第九章 信号处理与信号产生电路 2010年6月11日
§9-1滤波电路的基本概念 滤波器是一种能使有用频率信号通过、抑制或衰减无用频率信 号的电子装置。常用来作信号处理、数据传送和抑制干扰等。 滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成，随着集成运放的迅 速发展，由集成运放和R、C组成的有源滤波电路成为主流。 集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出阻抗很低， 构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用，可不 使用电感。 集成运放的带宽有限，有源滤波电路的工作频率难以做得很高。 2
2 §9-1 滤波电路的基本概念 v 滤波器是一种能使有用频率信号通过、抑制或衰减无用频率信 号的电子装置。常用来作信号处理、数据传送和抑制干扰等。 v 滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成，随着集成运放的迅 速发展，由集成运放和R、C组成的有源滤波电路成为主流。 v 集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出阻抗很低， 构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用，可不 使用电感。 v 集成运放的带宽有限，有源滤波电路的工作频率难以做得很高
基本概念及初步定义 必 滤波电路的一般结构如图所示。v() 表示输入信号，Vo()为输出信号。 6(t) 必 假设滤波电路是一个线性时不变网 滤波电路 0 络，则在复领域内有 ?A(s)是滤波电路的电压传递函数，为复数。对于实际频率来说， S=j0,则有 A(j@)=A(j@)e 传递函 相位角 数的模 3
3 基本概念及初步定义 v 滤波电路的一般结构如图所示。v I(t) 表示输入信号, vO (t)为输出信号。 v 假设滤波电路是一个线性时不变网 络，则在复领域内有 ( ) ( ) V ( s ) V s A s i O = v A(s)是滤波电路的电压传递函数，为复数。对于实际频率来说， s=jw，则有 ( ) ( ) j ( w) w w j A j = A j e 传递函 数的模 相位角
时延响应 冬在滤波电路中所关心的另一个量是时延(，它定义为 x(@)=- dp(】 do 通常用幅频响应来表征一个滤波电路的特性，欲使信号通过滤 波器的失真小，相位和时延响应亦需考虑。当相位响应（可）作 线性变化，即时延响应（⊙为常数时，输出信号才可能避免失真。 y,()=∑'kcos(o) vo(t)=∑'kc0s(ot+p) A() 4
4 时延响应 v 在滤波电路中所关心的另一个量是时延t(w)，它定义为 v 通常用幅频响应来表征一个滤波电路的特性，欲使信号通过滤 波器的失真小，相位和时延响应亦需考虑。当相位响应j(w)作 线性变化，即时延响应t(w)为常数时，输出信号才可能避免失真。 ( ) ( ) ( s ) d d w j w t w = - v (t) V cos( t) i = Â ik w ( ) cos( ) O ok k v t = ÂV wt +j A(w)
有源滤波电路的分类 必对于幅频响应，通常把能够通过的信号频率范围定义为通带， 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 频率叫做截止频率。 ?理想滤波电路在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位 响应，而在阻带内应具有无限大的幅度衰减(A(=O)。 5
5 有源滤波电路的分类 v 对于幅频响应，通常把能够通过的信号频率范围定义为通带， 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 频率叫做截止频率。 v 理想滤波电路在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位 响应，而在阻带内应具有无限大的幅度衰减(|A (jw)|=0)