信号处理电路
第6章信号处理电路
6.1.3 子码解码器（见P109）
在CPU的控制下，按照CD-DA数据格式，设置 不同位置，不同长短的窗口以同步位为参考基 准，将各类数据码分割提取出来，送至缓冲存 储器，同时， Nhomakorabea去耦合位。
把一个扇区98个数据帧的同一个子码取出，并 按顺序积累到缓冲存储器中，形成代表特定意 义的一串数据，称为子码帧。
显示，有声有图，但出现无彩色或彩色 异常，也可能是图像异常的故障现象。
6.9.2 视频电 路故障 检修方 法
6.10 音、视频电路故障的检修实例
器件的失效在音、视频故障中比较常见。
学习要点与指导
光盘机的信号处理电路由数字信号处理电路、音视频电路 构成。最终的目的是把光盘上记录的信号轨迹转换成音频 信号和视频信号输出。
三．实验内容
当VCD机和DVD机出现故障时，对一些 测试点进行波形的测试，把测试结果与 正常的波形进行比较，就可以判断电路 是否正常。
四．实验步骤
（1）RF, FE, TE信号测试。 （2）DA-BCK, DA-DATA, DA-LRCK波形测试。 （3）CD-DATA, CD-BCK, CD-LRCK波形测试。 （4）测VIDEO, Y, C, AUDIO的波形。 （5）用万用表测量各集成电路电路的工作电压、
不能读盘。
6.5.2 解 压缩电路 故障的检 修方法
6.6 解压缩及其附属电路故障检 修实例
1．视盘机播放盘片时，计时显示正常，光盘 正常旋转。说明光盘机的激光头、前置放大电 路、盘片驱动伺服系统、机械结构、数字信号 处理电路DSP、CPU和显示部分正常，CD机芯 部分的供电也正常。
播放VCD无图无声的故障现象，应该是解压缩 电路故障。
复位电平和一些工作时钟。FOK信号和LDON等。
信号处理电路
信号处理电路1 钳位电路钳位电路的作用是将电路的输出信号幅度限制在某一个预期值。
钳位电路分为限幅式和非限幅式，区别在于：信号经限幅式钳位电路限幅后，信号的峰峰值受到相当程度的损失；而信号经非限幅式钳位电路限幅后，信号的峰峰值基本不受到损失，但输出信号幅度却受到限制。
（1）限幅式钳位电路限幅电路是限制信号输出幅度的电路，它能按限定的范围削平信号电压的波形幅度，是用来限制信号电压范围的电路，又称限幅器、削波器等。
限幅电路应用非常广泛，常用于整形、波形变换、过压保护等电路。
二极管下限幅电路二极管上限幅电路二极管双向限幅电路（2）非限幅式钳位电路负钳位器：（1）简单型工作原理：Vi正半周时, DON，C充电至V值,Vo=0V。
Vi负半周时，DOFF，Vo=－2V。
（2）加偏压型工作原理:Vi正半周时，二极管DON，C被充电至V值（左正、右负），Vo=+V1(a)图或－V1(b)图。
Vi负半周时，二极管DOFF，RC时间常数足够大，Vo=VC+Vi（负半周）=2V。
几种二极管负钳位器电路比较:正钳位器(1)简单型工作原理Vi负半周时，DON，C充电至V值（左负、右正），Vo=0V。
Vi正半周时，DOFF，Vo=VC+Vi（正半周）=2V。
(2)加偏压型判断输出波形的简易方法 :1.由参考电压V1决定输出波形于坐标轴上的参考点。
2.由二极管D的方向决定原来的波形往何方向移动，若二极管的方向为，则波形必须向上移动；若二极管的方向为，则波形必须往下移动。
3.决定参考点与方向后，再以参考点为基准，将原来的波形画于输出坐标轴上，即为我们所求。
几种二极管正钳位器电路比较:2 信号比较电路运算放大器组成比较器集成电压比较器 LM139/239/3393 模拟乘法器基本应用：平衡调制；混频；倍频；同步检波应用举例：M15964 幅度调制电路调制：用被传送的低频信号去控制高频信号（载波）的参数（幅度、频率、相位），实现低频信号搬移到高频段。
数字信号处理电路分析
数字信号处理电路分析数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是指对数字信号进行采样、量化、编码和计算等处理的技术。
数字信号处理电路（Digital Signal Processing Circuit，简称DSP电路）是实现数字信号处理功能的硬件电路。
1. 数字信号处理电路的基本原理数字信号处理电路由以下几部分构成：采样电路、模数转换电路、数字信号处理器和数模转换电路。
其基本原理如下：1.1 采样电路：将连续时间的模拟信号转换成离散时间的数字信号。
采样定理规定了采样频率应大于信号最高频率的两倍，以避免采样失真。
1.2 模数转换电路：将连续的模拟信号转换成对应的数字信号。
模数转换器的核心是模数转换器芯片，采用逐级逼近型模数转换器或者delta - sigma调制器。
1.3 数字信号处理器：对数字信号进行数学运算和算法处理的核心部件。
它可以用于音频、视频等信号的压缩、滤波、变换等处理。
1.4 数模转换电路：将数字信号转换为模拟信号，以便于输出到外部设备。
2. DSP电路常用应用及分析2.1 音频信号处理DSP电路广泛应用于音频设备中，如音乐播放器、音响等。
采用DSP电路可以对音频信号进行滤波、均衡、混响等处理，以改善音质和增加音效。
2.2 图像处理在数字相机、手机摄像头等设备中，DSP电路可用于图像处理，如去噪、增强对比度、调整颜色平衡等。
DSP电路的高速处理能力和算法优化可以提供更好的图像质量。
2.3 通信信号处理在通信领域，DSP电路被广泛应用于调制解调、编解码、信号压缩等方面。
采用DSP电路可以提高通信质量和信号处理的速度。
2.4 视频信号处理DSP电路在电视、监控摄像头等设备中也起到重要作用。
例如，DSP电路可以完成视频信号的编码、解码、去噪和增强，以提高图像质量和显示效果。
2.5 生物医学信号处理生物医学信号处理是DSP电路的重要应用领域之一。
通过DSP电路可以对生物医学信号进行滤波、去噪、生理参数提取等处理，为医学诊断和治疗提供支持。
信号处理电路的基本原理与应用
信号处理电路的基本原理与应用信号处理电路是现代电子系统中不可或缺的组成部分，它在无线通信、音视频处理、传感器技术等领域中扮演着重要的角色。
本文将探讨信号处理电路的基本原理与应用，并介绍其在实际应用中的几个典型案例。
1. 信号处理电路的基本原理信号处理电路是用来处理各种形式的信号，包括模拟信号和数字信号。
在模拟信号处理中，信号经过滤波、放大、混频等操作，使其满足特定的要求。
而数字信号处理则通过模数转换和数模转换将信号转化为数字形式，然后经过离散化处理和滤波等操作。
滤波是信号处理中常见的一种操作，它用于去除信号中的频率成分或噪声。
滤波电路可以采用各种不同的结构，如RC电路、RL电路、LC电路等，通过选择合适的元件参数和拓扑结构可以实现不同的滤波效果。
另一个重要的信号处理原理是放大。
放大电路用于增强信号的幅度，使其能够驱动后续电路或器件。
放大电路可以采用各种不同的放大器结构，如共射放大器、共基放大器、共集放大器等，通过选择合适的电路结构和参数可以实现不同的放大效果。
2. 信号处理电路的应用案例2.1 无线通信中的信号处理电路无线通信中的信号处理电路主要用于调制解调和信号解码。
调制解调电路将基带信号调制到无线载波上进行传输，而信号解码电路则用于从接收的信号中提取出原始的基带信号。
以FM调制为例，调制电路通过变化载波频率来实现信号的调制。
解调电路则通过频率鉴别器将接收到的信号还原为原始信号。
这些调制解调电路中包括了大量的信号处理电路，如滤波电路、放大电路、混频电路等。
2.2 音频处理中的信号处理电路音频处理中的信号处理电路主要用于音频信号的增强、降噪和效果处理。
例如，音频放大器用于增强音频信号的幅度，以便驱动扬声器产生更大的声音。
音频滤波器用于去除音频信号中的杂音和噪声，以获得更清晰的音质。
音频混响电路则用于模拟各种不同的音质环境，如大厅、卧室等。
这些音频处理中的信号处理电路满足了音响设备对音质和效果的要求。
信号处理电路基本原理解析
信号处理电路基本原理解析信号处理电路是电子电路中的一种重要组成部分，起着将输入信号进行改变、处理、转换的作用。
本文将解析信号处理电路的基本原理，介绍其工作原理和应用领域。
一、信号处理电路的概述信号处理电路是一种用于对输入信号进行采样、滤波、放大、调制/解调、编码/解码等处理的电子电路。
它可以将不同形式的输入信号转换为适合特定应用场景的输出信号，广泛应用于通信、音频、视频、生物医学等领域。
二、信号处理电路的基本原理1. 信号采样信号采样是将连续时间的信号转换为离散时间的过程。
常见的采样方式有脉冲采样和保持采样。
脉冲采样将连续信号通过间隔一定时间的脉冲信号进行采样，而保持采样则是通过保持电路将信号的幅值保持一段时间。
2. 信号滤波信号滤波是对输入信号进行滤波处理，以去除或弱化其中的噪声或干扰。
滤波器可以按照频率响应分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
常用的滤波器类型有RC滤波器、LC滤波器、数字滤波器等。
3. 信号放大信号放大是将输入信号的幅值进行放大处理，以增加信号的强度，使其适合后续处理或驱动其他设备。
放大电路常采用放大器作为核心元件，常见的放大器有运放放大器、功放、差分放大器等。
4. 信号调制/解调信号调制是将输入信号与载波信号进行混合，通过改变载波信号的某些特性，实现对输入信号的编码和传输。
调制方式有调幅、调频、调相等。
解调则是将调制后的信号还原为原始信号的过程。
5. 信号编码/解码信号编码是将输入信号转换为特定的编码格式，以实现信号的传输和存储。
编码方法有模拟编码和数字编码等。
解码则是将编码后的信号还原为原始信号的过程。
三、信号处理电路的应用领域1. 通信系统信号处理电路广泛应用于通信系统中，包括无线通信和有线通信。
例如，在移动通信系统中，信号处理电路用于信号的解调和解码，实现语音和数据的传输。
2. 音频处理信号处理电路在音频处理中起着重要作用。
例如，在音频音响系统中，信号处理电路用于音频信号的放大、滤波和均衡等处理，以提高音频质量和音响效果。
信号处理电路
带阻滤波器的典型电路
信号处理电路
例：请推导下图所示各电路的传递函数，并说 明它们属于哪种类型的滤波电路
信号处理电路
解：利用节点电流法可求出它们的传递函数。 在图（a）所示电路中
sR2C Au (s) 1 1所示电路中
信号处理电路
本章小结 1、掌握各种电压比较器的工作原理和传 输特性 2、正确理解一阶低通滤波电路的工作原 理及其对数幅频特性 3、了解其他各种滤波电路的特定及工作 原理
信号处理电路
Uo Au Ui RF 1 Aup R1 f f 1 j 1 j f0 f0
Aup
优点：通带电压放大倍数得到提高 缺点：当f≥f0时，幅频特性衰减太慢，与理 想的幅频特性相比相差甚远 解决办法：采用二阶低通有源滤波器。
信号处理电路
RF 1 R1
(a)电路图
(b)对数幅频特性
电压比较器有两个门限电平，故传输特性
呈滞回形状 。
信号处理电路
UREF 为参考电压；输出电压 uO 为 +UZ 或-UZ；
uI 为输入电压。
当 u+ = u- 时，输出电压的状态发生跳变。
RF R2 u U REF uO R2 RF R2 RF
uO
+UZ
比较器有两个不同的门限电 平，故传输特性呈滞回形状。
UT-
O
-UZ
UT+
uI
滞回比较器
信号处理电路
滞回电压比较器用于控制系统时主要优 点是抗干扰能力强。当输入信号受干扰或噪 声的影响而上下波动时，只要根据干扰或噪
声电平适当调整滞回电压比较器两个门限电
平UT+ 和UT- 的值，就可以避免比较器的输
3.4 信号处理电路
3.4信号处理电路信号处理电路主要利用集成运算放大器或专用模拟集成电路，配以少量的外接元件可以构成各种功能的处理电路。
主要功能有信号放大、信号滤波、阻抗匹配、电平变换、非线性补偿、电流/电压转换、电压/频率转换等。
3.4.1有源滤波电路滤波电路的作用实质上是“选频”，即允许某一部分频率的信号顺利通过，而使另一部分的频率的信号被急剧衰减（即被滤掉）。
在无线电通讯，自动测量及控制系统中，常常利用滤波电路进行模拟信号的处理，如用于数据传送，抑制干扰等。
滤波电路的种类很多，这里主要介绍集成运算放大器和RC 网络组成的有源滤波电路。
根据其工作信号的频率范围，滤波器可以分为四大类，它们是低通滤波器（LPF ）、高通滤波器（HPF ）、带通滤波器（BPF ）和带阻滤波器（BEF ）。
图3.4.1 由运放组成的有源低通滤波器图3.4.1所示电路是由运放组成的有源滤波器，21R R ，2C C可以是各种值，图中选用21R R =，22C C =，截止频率为22121CC R R f c π=。
VFC电路通常主要由积分器、电压比较器、自动复位开关电路等三部分组成。
各种类型VFC电路的主要区别在于复位方法及复位时间不同而已。
下面将讨论由运放构成的各种VFC电路的和典型的模拟集成V/F转换器。
模拟集成V/F、F/V转换器，具有精度高、线性度高，温度系数低、功耗低、动态范围宽等一系列优点，目前已广泛地应用与数据采集，自动控制和数字化及智能化测量仪器中。
集成V/F、F/V转换器大多采用恒流源复位型VFC电路作基本电路。
图3.4.3 电压-频率转换器电路图3.4.3所示电路，采用多谐振荡器CA3130，产生恒定幅度和宽度的脉冲。
输出电压经积分电路（R3、C2）加到比较器的同相输入端，比较器输出经R4、D4反馈至A1的反相输入端。
输入电压范围在0~10V，输出频率在0~10KHz，转换灵敏度为1KHz/1V。
图3.4.4 用比较器组成的压控振荡器图3.4.4所示的电路为利用比较器SF339（或LM339）组成压控振荡器。
怎样设计一个数字信号处理电路
怎样设计一个数字信号处理电路数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是一项涉及将连续信号转换为离散信号的技术。
设计一个数字信号处理电路需要考虑多个因素，包括信号采样、滤波、编解码等。
本文将介绍一个设计数字信号处理电路的基本步骤和要点。
一、引言数字信号处理电路广泛应用于通信系统、音频处理、图像处理等领域。
为了实现高效的信号处理，设计一个合理的数字信号处理电路至关重要。
下面将介绍设计数字信号处理电路的几个关键步骤。
二、信号采样信号采样是将连续信号转换为离散信号的过程。
在设计数字信号处理电路时，需要确定采样频率和采样精度。
采样频率应满足信号的奈奎斯特采样定理，即采样频率必须大于信号频率的两倍。
采样精度通常由采样位数确定，常见的有8位、16位和24位等。
三、滤波滤波是数字信号处理的重要环节，可以去除信号中的噪声和干扰，提高信号的质量。
在设计数字信号处理电路时，可以选择使用滑动窗口滤波器、巴特沃斯滤波器等。
根据信号的特点和要求进行合适的滤波器选择，并根据需求调整滤波器的参数。
四、编码和解码编码和解码是数字信号处理电路中的重要环节，用于将数字信号转换为模拟信号或其他形式进行传输或储存。
在设计数字信号处理电路时，需要选择合适的编码和解码算法。
常见的编码方式有脉冲编码调制（PCM）和脉冲位置调制（PPM）等。
五、算法设计和优化在数字信号处理电路的设计中，算法的选择和优化至关重要。
根据实际需求，可以选择离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）等算法。
在算法的实现过程中，要优化算法的性能，减少计算量和延迟，并提高处理速度和效率。
六、硬件设计在数字信号处理电路的设计中，硬件的选择和设计也非常重要。
可以选择使用现有的可编程逻辑器件（FPGA）、数字信号处理器（DSP）芯片等。
根据设计需求，选择适当的硬件平台，并进行电路的设计和布局，确保电路的稳定性和可靠性。
七、仿真和验证在完成数字信号处理电路的设计之后，需要进行仿真和验证。
光耦信号处理电路
光耦信号处理电路光耦信号处理电路是一种常见的电子电路，主要用于电气信号的隔离和传输。
它由光耦合器、输入电路和输出电路组成，能够将输入信号转换为光信号，并通过光电转换器将光信号转换为输出信号。
光耦信号处理电路具有高速传输、低功耗、电气隔离和抗干扰等特点，在工业领域和通信领域得到广泛应用。
光耦合器是光耦信号处理电路的核心部件，它由发光二极管（LED）和光敏二极管（光电晶体管或光电二极管）组成。
当输入电路的信号电压改变时，LED会发出相应的光信号，光信号经过光敏二极管的接收和放大后，再经过输出电路转换为输出电压。
由于光信号传输速度快，光敏二极管的响应速度高，因此光耦信号处理电路能够实现高速数据传输，适用于要求快速响应的场合。
光耦信号处理电路的输入电路主要负责将输入信号转换为驱动LED 的电流。
输入电路通常由电阻、电容和放大器等元件组成。
电阻和电容构成了一个滤波电路，能够对输入信号进行滤波和去噪处理，保证LED正常工作。
放大器则起到放大信号的作用，能够增强输入信号的幅度，提高光敏二极管的灵敏度。
光耦信号处理电路的输出电路主要用于将光信号转换为输出电压。
输出电路通常由光电转换器和滤波电路组成。
光电转换器是将光信号转换为电信号的关键部件，常用的光电转换器有光电晶体管和光电二极管。
光电转换器的输出电流经过滤波电路处理后，可以得到稳定的输出电压。
滤波电路由电阻和电容组成，能够对输出信号进行滤波和平滑处理，保证输出信号的稳定性。
光耦信号处理电路具有电气隔离的特点，输入电路和输出电路之间通过光信号进行隔离，能够有效地防止电气干扰和噪声的传播。
这使得光耦信号处理电路在工业控制系统中得到广泛应用，可以实现不同电路之间的隔离和保护。
此外，光耦信号处理电路还具有抗干扰能力强的特点，能够抵御外界电磁干扰和噪声的影响，保证信号的稳定性和可靠性。
光耦信号处理电路在通信领域也有重要应用。
由于光耦信号处理电路能够实现高速数据传输，可以将电气信号转换为光信号进行传输，从而大大提高了传输速度和带宽。
信号转换与处理电路
第三章：信号转换与处理电路
电磁耦合隔离放大器
变压器耦合隔离放大器本身构 成一个电磁辐射源。如果周围 其它的电路对电磁辐射敏感， 就应设法予以屏蔽。例如３６ ５６的振荡频率为７５０ｋＨ ｚ，ＢＢ公司根据它的封装专 门为它设计了屏蔽罩
第三章：信号转换与处理电路
隔离放大器的应用场合：
普通的差动放大器和测量放大器，虽然也能抑制共模干扰，但却 不允许共模电压高于放大器的电源电压。而隔离放大器不仅有很 强的共模抑制能力，而且还能承受上千伏的高共模电压。因此， 隔离放大器一般用于信号回路具有很高的共模电压的场合。
器的等效输入阻抗Rin
第三章：信号转换与处理电路
2) 同相比例放大器 同相比例放大器电路图如图所示：
Rr
输入阻抗
Ri
输出阻抗
Ro 0
同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻 抗很低的特点，广泛用于前置放大级。
第三章：信号转换与处理电路
3) 差动比例放大器
Af
2R2 R1
1
R2 RP
由于差动放大器具有双端输入单端输出、共模抑制比较高的 特点，通常用作传感放大器或测量仪器的前端放大器。
在隔离放大器中，信号的耦合方式主要有 两种：一种是通过光电耦合，称为光电耦 合隔离放大器(如美国 B-B 公司生产的 ISO100 )；另一种是通过电磁耦合，即经过 变压器传递信号，称为变压器耦合隔离放 大器(如美国 AD 公司生产的 AD277 )。
图26 隔离放大器的 组成和符号
第三章：信号转换与处理电路
第三章：信号转换与处理电路
改进电路：
输入阻抗
Rin
Vi Ii
Rr R R Rr
上式表明：只要R稍大于Rr，就能获 得很高的输入阻抗，可高达100M。 但R绝对不能小于Rr，否则输入阻抗为 负，会产生严重自激。
信号处理电路
八上语文必刷题练习册一、选择题1. 下列词语中，加点字的读音完全正确的一项是（）A. 迸溅（bèng）踌躇（chóu）箴言（zhēn）B. 恣意（zì）蹒跚（pán）叱咤（chì zhà）C. 缄默（jiān）踌躇（chú）箴言（zhēn）D. 恣意（zì）蹒跚（pán）箴言（zhēn）2. 下列各句中，没有语病的一句是（）A. 通过这次活动，使我们对环保有了更深刻的认识。
B. 只有不断提高自己的文化素养，才能更好地为社会服务。
C. 他做事总是那么认真，从不马虎。
D. 这篇文章的观点很鲜明，结构也很严谨，是一篇好文章。
二、填空题1. 请填写下列诗句的上一句或下一句。
- “春眠不觉晓，_________。
”- “_________，天涯共此时。
”2. 请根据题目所给的语境，填写合适的成语。
- 他在比赛中_________，赢得了观众的阵阵掌声。
三、阅读理解阅读下面的文章，回答后面的问题。
《荷塘月色》（节选）朱自清月光如流水一般，静静地泻在这一片叶子和花上。
薄薄的青雾浮起在荷塘里。
叶子和花仿佛在牛乳中洗过一样；又像笼着轻纱的梦。
虽然是满月，天上却有一层淡淡的云，所以不能朗照；但我以为这恰是到了好处——酣眠固不可少，小睡也别有风味的。
月光是隔了树照过来的，高处丛生的灌木，落下参差斑驳的黑影，峭楞楞如鬼一般；弯弯的杨柳的稀疏的倩影，却又像是画在荷叶上。
塘中的月色并不均匀；但光与影有着和谐的旋律，如梵婀玲上奏着的名曲。
问题：1. 作者在文中描绘了哪些景物？2. 作者对月光的描写，体现了他什么样的情感？四、作文题请以“我眼中的秋天”为题，写一篇不少于600字的作文。
要求：内容具体，情感真挚，语言流畅。
结束语：通过本练习册的练习，同学们可以加深对八年级上册语文知识点的理解和运用，提高自己的语文素养和表达能力。
希望同学们能够认真对待每一次练习，不断进步，不断超越自我。
信号处理电路
设 C1=C2=C, A0= (1+R2/R1) 传递函数(推导从略)
Ra ui
C1
Rb C2
Au(s) = UO(s)/Ui(s)
=A0÷[1 + (3–A0) SRC +(SRC)2 ]
令S=jω, f0=1/(2πRC)
电压放大倍数
20lg Au
Au(f) = A0÷[1 – (f/f0)2 + j(3–A0)f/f0] 令 Q =1/(3–A0), 当 f = f0 时, Au(f0) = A0 /(3–A0)= QA0
–20dB/十倍频
2. 简单二阶电路 令 A0=(1+R2/R1) 传递函数
Au(s) = UO(s)/Ui(s) = A0Ub(s)/Ui(s)
Ra ui
C1
Rb C2
+ A
uO
R2
RL
R1
= A0Ub(s)/Ua(s)*Ua(s)/Ui(s), 当 C1= C2= C 时 Ub(s)/Ua(s) =1/(1+SRC), Ua(s)/Ui(s) =[1/SC//(R+1/SC)]÷[R+1/SC//(R+1/SC)] ∴ Au(s) = A0÷[1+3SRC+(SRC)2] 用jω取代 S，且令 f0=1/(2πRC)有： Au(f) = A0÷[1 – (f/f0)2 + j3f/f0]
2. 简单二阶电路(续) Au(f) = A0 ÷[1 – (f/f0)2 + j3f/f0] 截止频率 fP ≈ 0.37 f0
第9章 信号的运算与处理电路
R3 u− = u+ = ui 2 R2 + R3
if R1 ii ＋ R2 ui1 ＋ － ui2 －
RF
ii = i f
ui 1 − u− ii = R1 u− − uo if = RF RF R3 RF uo = (1 + ) ui 2 − ui 1 R1 R2 + R3 R1
＋ uo R3 －
典型电路
比例运算电路 加法运算电路 减法运算电路 积分运算电路 微分运算电路
例
电路如图所示。 电路如图所示。设运放是理想的， 设运放是理想的，电 容器C上的初始电压为零。 上的初始电压为零。
300kΩ 100kΩ
ui1
100kΩ
_ ∞ +
A1 +
∆
+
100kΩ
_ ∞ +
A3 +
∆
uo1
uo
100μF
ii ＋ ui －
＋
－ ＋ uo －
dui uo = − RC dt
if uC ＋ － C R2 ＋ uo － RF
ui
t ii ＋ ui － uo
t
当输入电压为阶跃信号时， 当输入电压为阶跃信号时，输出电压为尖脉冲。 输出电压为尖脉冲。
小结
集成运算放大器的线性应用 集成运放怎样才能实现线性应用？ 集成运放怎样才能实现线性应用？ 加负反馈 分析依据？ 分析依据？ 虚短 虚断
IS -UEE
输入级 要求： 要求： 尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri尽可能大。 尽可能大。
T4 反相端 u－
－ ＋
+UCC uo
T3 T1 T2
T5
信号处理电路
低通滤波器(LPF)
➢无源低通滤波器
——由无源器件（R、L、C）构成。
电压放大倍数为
Au
Uo Ui
1 1 j
f
f0
f0
1 2RC
——通带截止频率
电路缺点：
✓电压放大倍数低，带载能力很差；
✓特性不理想，边沿不陡；
有源滤波器
➢一阶低通有源滤波器
R1
RF
U o = 1+
RF R1
U
U
1 1 f
➢传输特性
u O
f (uI)
➢工作在非线性区
uo +UOPP
0
UOPP
u+ ≠u i i_ 0 ➢阈值电压UT ：使输出产生跃变的输入电压。
u+-u-
过零比较器
uI
-
A
+
uO
简单过零比较器
uI < 0 uI > 0
uo = + UOPP uo = - UOPP
阈值电压UT (门限电平)
uo
+UOPP
的信号阻断。
U i
低通
高通
U o
20lg Au
低通
0
f2
f
20lg Au
0
20lg Au
高通
f1
f f2＞f1
0
阻 f1
通阻 f2
f
当R2=2R，R3=R时，
Au
A uo
(3-Auo )
j(
f f0
f0 ) f
A up
1 jQ ( f f0 )
f0
1 2RC
f0 f
——中心频率
什么是信号处理电路？
什么是信号处理电路？信号处理电路是电子工程中的一个重要分支，它主要研究如何对信号进行处理和转换。
信号处理电路的应用非常广泛，涵盖了通信、电子设备、医疗仪器、雷达、音频设备等多个领域。
本文将从基本原理、应用领域和设计方法三个方面介绍信号处理电路的相关知识。
1. 基本原理信号处理电路是利用各种电子元件和电路将原始信号转换成我们所需要的信号。
它主要包括信号采样、信号滤波、信号增益、信号变换等几个主要环节。
其中，信号采样是指将连续信号转换成离散信号的过程，信号滤波是消除噪声对信号质量的影响，信号增益是调节信号幅度的大小，信号变换是将信号从一个域转换到另一个域。
通过这些处理，我们可以得到更符合我们需求的信号。
2. 应用领域信号处理电路广泛应用于通信、电子设备、医疗仪器、雷达、音频设备等领域。
在通信中，信号处理电路可以对信号进行编码、解码、调制、解调等处理，以实现高效的数据传输。
在电子设备中，信号处理电路能够提高系统的稳定性和可靠性，提供更好的用户体验。
在医疗仪器中，信号处理电路可以用于对生理信号的采集和处理，实现精密的医学诊断。
在雷达和音频设备中，信号处理电路可以对信号进行滤波、增益、变换等处理，以提高目标检测和音频质量。
3. 设计方法设计信号处理电路需要考虑多个因素，包括信号特征、处理要求、电路复杂度、成本、功耗等。
在设计过程中，需要选择合适的电子元件和电路拓扑结构，并根据具体需求进行参数调整和优化。
通常，设计师需要充分了解信号的特点和所需的处理效果，灵活选择合适的算法和电路方案。
此外，对于大规模信号处理系统，还需要考虑多个电路模块之间的协同工作和数据传输。
总结：信号处理电路是电子工程中的重要分支，它通过对信号采样、滤波、增益、变换等处理，将原始信号转换成我们所需要的信号。
信号处理电路在通信、电子设备、医疗仪器、雷达、音频设备等领域有着广泛的应用。
在设计信号处理电路时，需要考虑信号特征、处理要求、电路复杂度、成本、功耗等因素，并选择合适的元件和电路拓扑结构。
模拟电子技术---第七章 信号处理电路
当 f f 0 时，上式可以化简为
Au ( f fo ) Auf j(3 Auf )
定义有源滤波器的等效品质因数Q值
1 Q 3 Auf
Au Auf 1 ( f 2 1 f ) j f0 Q f0
e
u y / UT
1
i C5
(1-30)
§7.2
i C1 i C2
i 类似可得： C4
模拟乘法器
e e
u y / UT u y / UT
1
i C3 i C 6 th
1 uy
i C 5 i C 5 th
uy 2U T
i C5 i C6
将上式代入，得：
2U T ux I 0 th 2U T
的放大倍数有所抬高，甚至可能引起自激。
(1-17)
§7.1
有源虑波器
3. 二阶高通有源滤波器(HPF) 二阶压控型有源高通滤波器的电路图
(1-18)
§7.1
(1)通带增益
RF Auf =1+ R1
有源虑波器
(2)传递函数
(sCR ) 2 Auf U o ( s) A(s )= U i ( s) 1 (3 Auf ) sCR (sCR) 2
当ux<<2UT，uy<<UT时有：
uy ux u 0 R C I 0 th .th 2U T 2U T
u 0 R C I0 u x .u y 4U T
2
(1-31)
§7.2
模拟乘法器
集成模拟乘法器——F1596.MC1596
(1-32)
§7.2
信号处理电路
Gup
u0 ui
Gup 1 j f
(10.11)
式中：Gu p 率。
1
Rf R1'
f0
为通带电压增益,
f 0 为上限截止频
二阶低通有源滤波器 二阶低通有源滤波器电路如图10.13(a)所示,
图(b)为其幅频特性;
图10.13 二阶低通有源滤波器及其幅频特性
分析如下:
1
1
//(R )
u01 ui
图10.14 简单的高通滤波器及其幅频
分析上图,可知:
解得高通滤波器电路的传递函数为
Gu (
j)
U0( U1(
j) j)
jCR 1 jCR
Gup
(10.18)
一阶RC有源高通滤波器幅频特性如图10.14（b）
所示。下限截止频率为
1
f L 2RC
二阶高通有源滤波器电路如图10.15（a）所示,图 (b )为其幅频特性 .
图10.18同相型采样—保持电路
(2) 反相型采样保持电路 反相型采样保持电路如图10.19所示
图10.19 反相型采样保持电路
传感器技术及应用
其原理电路如图10.16所示。
图10.16 采样—保持电路原理图
电路的采样过程如图10.17所示
图10.17 采样-保持电路波形图
模拟开关 模拟开关用于接通和断开输入信号，并由逻辑指令 控制，当指令为“l”时，模拟开关K接通，输出跟踪 输入变化；当指令为“0”时，输出保持接通最后时 刻的采样值。 采样保持电路 (1) 同相型采样保持电路
，代入上式可得
Gu
1 (
f
Gup )2
j3
f
f0
模电第七章07信号处理电路
正弦波振荡信号的频率范围：一赫以下至几百 兆赫。
3
正弦波振荡电路的应用
1. 作为信号源，广泛用于量测、自动控制、通讯、 广播电视及遥控等方面。 2. 作为高频能源，用于高频感应加热、冶炼、淬 火以及超声波焊接等工业加工方面。
放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这些扰动可分 解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。 选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量
衰减掉。这时，只要：
|AF|>1，且A+ B =2n，即可起振。
9
问题2：如何稳幅？
起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这 时若|AF|仍大于1，则输出将会饱和失真。
RC移相式正弦波振荡电路
三、用分立元件组成的RC振荡器
+
RF
R
R1
R–C1 R2
C +
C1 + – + T1 C2
R
C
+
RE1 R3
+UCC
RC2 +
+
– –
+
T2
C3
+
RE2 CE
RC网络正反馈，RF、RE1组成负反馈，调整到合
适的参数则可产生振荡。
30
7.1.4 LC 振荡电路
1 .变压器反馈式振荡电路 2 .三点式振荡电路
• 电路组成
放大电路: 三极管共发射极放大电路 选频网络:
LC并联回路作为共发射极放大电路三 极管的集电极负载，起选频作用
反馈网络:
由变压器副边绕组N2上的电压 作为反馈信号
• 用瞬时极性法分析振荡相位条件
小信号处理电路
小信号处理电路
小信号处理电路是指用于处理弱信号的电路，通常用于放大、滤波、比较、整形等操作，以便更好地利用这些信号。
以下是一些常见的小信号处理电路：
1.放大器电路：用于将微弱的信号放大，以便进一步处理或测量。
常见的放大器电路包括电压放大器、电流放大器和功率放大器等。
2.滤波器电路：用于提取有用信号并抑制无用信号。
常见的滤波器电路包括RC滤波器、LC滤波器和晶体滤波器等。
3.比较器电路：用于将模拟信号转换为数字信号，或比较两个信号的大小。
常见的比较器电路包括电压比较器和窗口比较器等。
4.整形器电路：用于将不规则的信号转换为规则的信号，以便进一步处理或传输。
常见的整形器电路包括施密特触发器和单稳态触发器等。
在实际应用中，小信号处理电路的设计需要考虑多种因素，如信号的频率、幅度、波形和噪声等。
因此，选择合适的小信号处理电路并进行合理的参数调整，对于保证信号的质量和稳定性至关重要。
信号处理电路基本原理概述
信号处理电路基本原理概述信号处理电路是现代电子系统中至关重要的组成部分，它主要负责接收、处理和输出各种类型的电子信号。
本文将概述信号处理电路的基本原理，从信号的获取、传输到处理的各个环节进行介绍。
一、信号获取信号获取是信号处理电路的首要任务，它涉及到将外部世界的各种信号转化成电压或电流形式，以便于后续的处理。
常见的信号获取方式包括传感器、放大器和模数转换器。
1. 传感器传感器是信号处理电路中常用的一种设备，它能够将各种形式的物理量转化成电信号。
例如，温度传感器可以将温度变化转化成电压信号，光电传感器可以将光强变化转化成电流信号。
通过传感器的转换作用，外部环境的信息可以被数字电路所接收和处理。
2. 放大器放大器是信号处理电路中用来增强信号强度的设备。
它能够将微弱的输入信号放大到适合于后续处理的幅度范围内。
放大器通常由多级放大器组成，每级放大器都具有特定的增益。
通过放大器的作用，信号的噪声可以被降低，增强了信号与噪声之间的信噪比。
3. 模数转换器模数转换器（ADC）是将模拟信号转化为数字信号的关键设备。
它将连续的模拟信号经过采样和量化处理，转化为离散的数字信号。
ADC的输出可以被数字处理器所接收和处理，实现对信号的精确控制和分析。
二、信号传输信号传输是指将获取到的信号从信号源传输到信号处理电路中。
合理的信号传输方案能够保证信号的准确性和完整性。
常见的信号传输方式包括电缆传输和无线传输。
1. 电缆传输电缆传输是最常见的信号传输方式之一，它通过导线将信号源与信号处理电路连接起来。
电缆传输具有信号传输稳定、抗干扰性能强等优点，在许多应用场景中被广泛采用，例如家庭音响系统、工业控制系统等。
2. 无线传输无线传输是一种方便灵活的信号传输方式，它通过无线电波将信号传输到接收端。
无线传输具有无需布线、距离远、免受电缆损坏等优点，适用于移动通信、遥控等场景。
三、信号处理信号处理是信号处理电路中的核心环节，它包括对信号进行滤波、变换、调理等操作，以满足特定的应用需求。
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两端总的的稳定电压为 UZ < UOpp 当 uI < 0 时，不接稳压管时， uo= + U0PP ，接
入稳压管后，左边的稳压管被反向击穿，集成运放的
反向输入端“虚地”， uo = + UZ
UZ
当uI >0时，右边的稳压管被反向击穿uO，uo= +UOpp
+UZ
利用稳压管限幅的过零比较精器品课件
f
f0
图 7.1.2
f0
1 2RC
——通带截止频率
电路缺点：电压放大倍数低，带负载能力差
解决办法：有源滤波器。
精品课件
二、一阶低通有源滤波器：
电压放大倍数
Au
Uo Ui
1 RF
R1
1 j f
Aup 1 j f
f0
f0
优A点up：通1 带RR电F1 压放大倍(a)数电路得图到提高(b)对数幅频特性
低通滤波器 按频率 高通滤波器 特性分 带通滤波器
带阻滤波器
按传 递函 数分
一阶滤波器 二阶滤波器
:
N 阶滤波器
精品课件
滤波器的理想特性和实际滤波器特性
精品课件
§7.1.2 低通滤波器(LPF)
一、无源低通滤波器：低频信号能通过而高频信 号不能通过的滤波器
电压放大倍数为
A u
U o U i
1 1 j
精品课件
Au
Uo Ui
Aup
1(3 Aup)jRC(jRC)2
Aup
1( f )2 j 1 f
f0
Q f0
A up
1
RF R1
f0
1 2RC
Q 1 3 Aup
精品课件
一阶、二阶低通有源滤波电路幅频特性的比较：
20lg Au / dB Aup
-0
理想特性 －20dB/十倍频
-
20
－40dB/十倍频
精品课件
f0 Qf
§7.1.4 带通滤波器(BPF)
将一个低通滤波电路和一个高通滤波电路
串联连接即可组成带通滤波电路， fh > fL能组 成带通电路。
BPF的构成方法: BPF构成的总则是LPF与
HPF相串联，LPF与HPF串联有如下两种情况
1、将有源LPF与有源HPF两级直接串联。
用这种方法构成的BPF通带宽，而且通带截止
频率易调整，但所用元器件多
2、将两节电路直接相联，其优点是电路
简单
精品课件
U i
低通
高通
U o
20 lg A u
O
低通
f2
f
20 lg A u
O
20 lg A u
高通
f
1
f
O
阻
f1
通
阻
f2
f
带通滤波器原理示意图
精品课件
带通滤波器电路及幅频特性 精品课件
A u(3Auo) Aujo(ff0ff0)1jQ(Afu fp 0ff0)
比较器中的集成运放一般工作在非线性区， 处于开环状态或引入正反馈。
比较器的输出只有两种可能的状态：高电平 或低电平，为数字量，而输入信号是连续变化的模 拟量，因此比较器可作为模拟电路和数字电路的 “接口”
精品课件
分类：过零比较器、单限比较器、 滞回比较器及双限比较器
§4.2.1 过零比较器
uO +UOpp
-
f
40
0.
1
10
f0
1
低通滤波器的幅频特性
精品课件
§7.1.3 高通滤波器(HPF))
一、高通滤波器是指高频信号能通过而低频信号不 能通过的滤波器，将低通滤波器中起滤波作用的 电阻、电容互换，即成为高通有源滤波器
其通带截止频率：
f0
1 2RC
无源精高品通课件滤波器
二阶有源高通滤波器
A uU U o i 1(3A (u jp)R jR )2 C A C u p (j R)2 C 1(f)2 A u pj1f0
滤波电路传递函数定义
A(s) Vo(s) Vi (s)
vI (t)
滤波电
vO (t)
路
s j 时，有 A (j)A (j)ej() A(j)()
其中 A(j) —— 模，幅频响应 () —— 相位角，相频响应
时延响应为 ()d() (s)
精品课件d
分类： 按处理 硬件滤波 方法分 软件滤波
按构成 无源滤波器 按所处理 模拟滤波器 器件分 有源滤波器 信号分 数字滤波器
f0
1 2RC
——中心频率
Aup
Auo 3Auo
QAuo
——通带电压放大倍数
Auo
1
RF R1
Q 1 3 Auo
精品课件
§7.1.5 带阻有源滤波电路（BEF）
在规定的频带内，信号被阻断，在此频带 以外的信号能顺利通过。
一个低通滤波电路和一个高通滤波电路并 联连接组成的带阻滤波电路，fh< fL能组成带阻 电路
)2
j2(2Aup)
f f0
Aup
f0
1 2RC
——中心频率
Aup
1
RF R1
——通带电压放大倍数
Q f0 1
B 2(2Aup)
Au
1
Aup
j1 Q
ff 0
f
2 0
f
2
精品课件
§4.2 电压比较器
电压比较器简称比较器，其基本功能是对两个 输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或 低电平，据此来判断输入信号的大小和极性
O
uI
-UOpp
简单的过零比较器
精品课件
理想运放的开环差模增益为无穷大
当 uI < 0 时，uO= + UOPP ； 当 uI > 0 时，uO = - UOPP ； UOPP 为集成运放的最大输出电压。
阈值电压：当比较器的输出电压由一种 状态跳变为另一种状态所对应的输入电压。
精品课件
设任何一个稳压管被反向击穿时，两个稳压管
缺点：当f≥f0时，幅频特性衰减太慢，以 -20dB／10倍频程的速率下降，与理
想的幅频特性相比相差甚远
解决办法：采用二阶精低品课通件 有源滤波器。
三、二阶低通有源滤波器：
(a)电路图
(b)对数幅频特性
幅频特性在f≥f0时，以-40dB／10倍频程的速 率下降，衰减速度快，其幅频特性更接近于理想特性， 为进一步改善滤波波形,常将第一级的电容C接到输出 端，引入一个反馈。这种电路又称为赛伦-凯电路
第四节 信号处理电路
精品课件
内容提要 1、介绍滤波电路的作用和分类，并 阐明各种有源滤波电路的工作原理和 输入-输出关系 2、介绍几种典型的电压比较器的工 作原理、传输特性和用途
精品课件
§4.1 有源滤波器
§4.1.1 滤波电路的作用和分类
滤波器的功能：对频率进行选择,过滤掉噪声 和干扰信号，即有用频率信号通过，无用频率信 号被抑制的电路。
BEF构成的总原则是LPF与HPF相并联， BEF构成的原理框图如图所示
精品课件
U i
低通
U o
20 lg A u
高通
O 低通 f1
f
20 lg A u
O
20 lg A u
高通 f
f2
O
通
f
阻
通
f
f
1
2
带阻滤波器原理示意图
精品课件
带阻滤波器的典型电路
精品课件
1( f )2
Au
1(
f0
f f0