信号处理电路 ppt
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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PPT课件
“逐点”子选板
16
11.9 课堂案例——继电器控制开关信号
本实例演示使用继电器Express VI开关信号，运行程序后调整按钮的开关， 控制信号在图表中的显示。 1．设置工作环境 2.输出仿真信号 3.信号操作 4.信号运算 5.运行程序
修改注释
17
前面板 波形图1
程序框图
波形图2
18
11.10 课后习题
6
波形测量子选板
11.2.1 基本平均直流-均方根
从信号输入端输入一个波形或数组，对其加窗，根据平均类型输入端口的值 计算加窗口信号的平均直流及均方根。信号输入端输入的信号类型不同，将使 用不同的多态VI实例。
基本平均直流-均方根VI
7
11.2.2 FFT频谱（幅度-相位）
计算时间信号的FFT频谱。FFT频谱的返回结果是幅度和相位。时间信号输入端 输入信号的类型决定使用何种多态VI实例。
第11章 信号处理
1
11.1 波形调理
波形调理主要用于对信号进行数字滤波和加窗处理。波形调理VI节点位于 “函数选板”→“信号处理”→“波形调理”子选板中，
波形调理子选板
11.1.1 数字FIR滤波器
数字FIR滤波器可以对单波形和多波形进行滤波。如果对多波形进行滤波， 则VI将对每一个波形进行相同的滤波。信号输入端和FIR滤波器规范输入端 的数据类型决定了使用哪一个VI多态实例。
下面对配置卷积和相关窗口中的选项进行介绍。 （1）信号处理 （2）结果预览
配置卷积和相关Express VI
12
11.3.2 课堂练习——卷积运算信号波 练习卷积和相关Express VI的使用。
程序前面板
程序框图
11.4 窗
信号处理电路
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
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
现代信号处理第4讲PPT课件
6性4 相位
2
无失真传输系统的时域特性
H () Ke jtd h(t) K (t td )
例5 已知一LTI系统的频率响应为 H () 1 j
1 j
求系统的幅度响应|H()|和相位响应()，并判断系统
是否为无失真传输系统
解：
因为
H ()
1 1
j j
(1 j)2 12
12 2 12
j
1
|
x1(t) |2dt
2
Re[
x1*
(t
)
x2
(t
)]dt
2
|
x2
(t)
|2dt
Re[
x1*
(t
)
x2
(t
)]dt
2
|
x2
(t)
|2dt
|
x1(t) |2dt
Re[
x1*
(t
)
x2
(t
)]dt
2
|
x2
(t)
|2dt
两边同除以
64
|
x1
(t
)
|2dt
12
|
Q x1(t) |2dt
Re[
x1*
(t
)
x2
(t
)]dt
(x1, x2 ) 1 T
1 T
T /2 T / 2
Re[
x1*
(t
)
x2
(t
)]dt
T /2
|
T / 2
x1 (t )
|2dt
1 T
T /2 T / 2
|
x2
(t
)
|2dt
1/
信号的运算和处理电路
04 模拟-数字转换技术
采样定理与抗混叠滤波器
采样定理
采样定理是模拟信号数字化的基础， 它规定了采样频率应至少是被采样信 号最高频率的两倍，以避免混叠现象 的发生。
抗混叠滤波器
在模拟信号数字化之前，需要使用抗 混叠滤波器来滤除高于采样频率一半 的频率成分，以确保采样后的信号能 够准确地还原原始信号。
续时间信号在任意时刻都有定义，而离散时间信号只在特定时刻有定义。
02
周期信号与非周期信号
周期信号具有重复出现的特性，而非周期信号则不具有这种特性。周期
信号的频率和周期是描述其特性的重要参数。
03
能量信号与功率信号
根据信号的能量和功率特性，信号可分为能量信号和功率信号。能量信
号在有限时间内具有有限的能量，而功率信号在无限时间内具有有限的
平均功率。
线性时不变系统
线性系统
线性时不变系统的性质
线性系统满足叠加原理，即系统对输 入信号的响应是各输入信号单独作用 时响应的线性组合。
线性时不变系统具有稳定性、因果性、 可逆性、可预测性等重要性质。
时不变系统
时不变系统的特性不随时间变化，即 系统对输入信号的响应与输入信号的 时间起点无关。
卷积与相关运算
Z变换与DFT的关系
Z变换可以看作是DFT的推广，通过引入复变量z，可以将离散时间信号转换为复平面上的函数，从 而方便地进行频域分析和设计。
数字滤波器设计
01
数字滤波器的类型和特性
数字滤波器可分为低通、高通、带通、带阻等类型，具有 不同的频率响应特性。
02 03
IIR滤波器和FIR滤波器的设计
IIR滤波器具有无限冲激响应，设计时需要考虑稳定性和相 位特性；FIR滤波器具有有限冲激响应，设计时主要考虑 频率响应和滤波器长度。
信号处理电路
1
(3
-
A
AVFsCR VF )sCR
(s
CR
)2
令
A0
A VF 3 - AVF
0
1 RC
Q 1 3 AVF
将s=jw代入，得
得 A(s)
A0
s Q0
1 s ( s )2
Q0 0
A
1
Ao
jQ(
o )
BW o fo 2 Q Q
o
(1-21)
§7.1 有源虑波器
2.二阶压控型低通滤波器LPF 二阶压控型低通有源滤波器如图所示。其中
的一个电容器C1原来是接地的，现在改接到输出 端。显然C1的改接不影响通带增益。
(1-14)
§7.1 有源虑波器
（1）传递函数
Uo (s) Auf U (s)
U
(s)
U1
(
s)
1
1 sCR
对于节点U1 , 可以列出方程
Ui
(s)
无源滤波器：由R、C和L等无源器件构成的滤波器。
有源滤波器：由有源器件加上R、C和L等无源器 件
§7.1 有源虑波器
☼按传递函数:
一阶滤波器 二阶滤波器
:
N 阶滤波器
☼按频率特性:
低通滤波器(LPF) 高通滤波器(HPF) 带通滤波器(BPF) 带阻滤波器(BEF)
(1-3)
§7.1 有源虑波器
(1-18)
§7.1 有源虑波器
(1)通带增益
Auf
=1+
RF R1
(2)传递函数
A(s)=
Uo (s) Ui (s)
பைடு நூலகம்
1
(3
(sCR)2 Auf Auf )sCR
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
fPL = f0/2[√(3–A0)2 +4 –(3–A0)] fPH= f0/2[√(3–A0)2 +4 +(3–A0)]
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
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
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
《数字信号处理原理》PPT课件
•Digital signal and image filtering
•Cochlear implants
•Seismic analysis
•Antilock brakes
•Text recognition
•Signal and image compression
•Speech recognition
•Encryption
•Satellite image analysis
•Motor control
•Digital mapping
•Remote medical monitoring
•Cellular telephones
•Smart appliances
•Digital cameras
•Home security
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FIGURE 1-4 Four frames from high-speed video sequence. “ Vision Research, Inc., Wayne, NJ., USA.
Joyce Van de Vegte Fundamentals of Digital Signal Processing
ppt课件
11
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Joyce Van de Vegte Fundamentals of Digital Signal Processing
《信号处理原理》课件
调制解调定义与作用
调制：将信号转换为适合传输的频率或波形 解调：将接收到的信号还原为原始信号 作用：提高信号传输效率，降低干扰和噪声影响 应用：无线通信、广播电视、卫星通信等领域
常见调制解调方式
幅度调制：AM、DSB、SSB等 频率调制：FM、PM等 相位调制：PM、QAM等
正交频分复用：OFDM等 码分复用：CDMA等 多载波调制：MCM等
数字信号 处理算法 的应用： 包括通信、 图像处理、 音频处理 等领域
常见信号处理算法原理
01
傅里叶变换：将信号从时域转换到频域，用 于分析信号的频率成分， 如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等
05
信号识别与分类：如语音识别、图像识别等， 用于识别和分类信号中的特定模式
02
快速傅里叶变换（FFT）：一种高效的傅里叶 变换算法，用于快速计算信号的频谱
04
信号压缩与解压缩：如MP3、JPEG等，用于 减少信号的数据量，便于存储和传输
06
信号增强与恢复：如降噪、去模糊等，用于 改善信号的质量和清晰度
信号处理算法应用实例
语音识别： 将语音信 号转换为 文字
图像处理： 对图像进 行降噪、 增强、分 割等操作
信号处理算法与应 用
数字信号处理算法概述
数字信号 处理算法 的分类： 包括滤波、 变换、压 缩、编码 等
滤波算法： 包括低通 滤波、高 通滤波、 带通滤波 等
变换算法： 包括傅里 叶变换、 离散傅里 叶变换、 小波变换 等
压缩算法：
包
括
Huffman
编码、
LZW编码、
JPEG编码
等
编码算法： 包括线性 编码、非 线性编码、 纠错编码 等
信号分析与处理【精品-PPT】_图文_图文
与模拟处理系统相比数字处理系统具有以下优点： （1）数字处理系统可以完成许多模拟处理系统感 到困难甚至难以完成的复杂的信号处理任务。 以信号的谱分析为例，模拟处理系统通常要采用
大量的窄带滤波器来构成，不仅处理功能有限，而且分 辨力低，分析时间长。而现代数字谱分析采用快速傅里 叶变换算法（FFT），对于 1024点序列作谱分析只需 十几ms甚至几ms，实时处理能力很强，而且频谱分辨 能力也很强，在超低频段（1Hz）可达1mHz量级，在 高频段（100kHz)，可达250kHz，而且运算及输出功 能极其丰富。
又如在自动控制工程中需要过滤数赫或十数赫的信
号，采用模拟滤波，其电容电感数值可能大得惊人而不 易实现，但采用数字滤波方法却显得轻而易举。
又如图像信号处理正是利用数字计算机具有庞大的 存储单元及复杂的运算功能才得已实现。
2. 灵活性 对模拟系统而言，它的性能取决于构成它的一些
元件的参数，如欲改变其性能就必须改变这些硬件参数 ，重新构成新系统。对数字系统而言，系统的性能主要 取决于系统的设置及其运算规则或程序，因此只要改变 输入系统存储器的数据或改变运算程序，即能得到具有 不同性能的系统，丝毫不会带来困难，具有高度的灵活 性。
3. 精度高 模拟系统的精度主要取决于元器件的精度，一般 模拟器件的精度达到10-3已很不易。而数字系统的精度 主要取决于字长，16位字长可达10-4以上。
4. 稳定性好
模拟系统中各种器件参数易受环境条件的影响，如 产生温度漂移、电磁感应、杂散效应等。而数字系统只 有表示0、1两个电平，受这些因素的影响要小得多。
一般来说，把对信号进行分析和处理的系统归 纳为信号处理系统。
信号处理系统可分为：模拟处理系统和离散处 理系统两类。
精品课程数字信号处理PPT课件06
n0
lim X (z) x(0)
z
初值定理把 X (z) 在 z 足够大时的动态特性与 x(n) 的初值联系在一起。
第2章 z变换
8. 因果序列的终值定理
若因果序列 x(n) 0, n 0 X z Z x n x nzn n0
且 X (z) 的极点除在z=1可以有一个一阶极点外，其余极点都在单位圆内
x(1) x() 0 x()
lim x(n) x() lim(z 1)X (z)
n
z 1
第2章 z变换 9. 时域卷积定理
时域卷积对应z变换相乘
X (z) Z x(n)
Rx1 z Rx2
H(z) Z h(n)
Rh1 z Rh2
则 Z x(n)*h(n) X (z)H(z)
Z[nm x(n)]
z
d dz
m
X
(z)
第2章 z变换
例2.13 求序列 nanu n 的z变换。
解
Z
anu(n)
z
z
a
,
za
Z
nanu(n)
z
d
z z dz
a
z
zaz (z a)2
(z
za a)2
za
第2章 z变换 4. 序列指数加权（z域尺度变换）
若序列 x(n) 的z变换为
Z x(n) X (z), Rx1 z Rx2
若有 X (z) Z x(n) Y(z) Z y(n)
Rx1 z Rx2
Ry1 z Ry2
Rx1Ry1 1, Rx2Ry2 1
则
x(n) y*(n) 1
n
2 j
c
X
(v)Y
*
数字信号处理器(DSP)原理与应用.ppt
数字信号处理的实现方法
实现方法 PC机 高级语言 编程 速度 中等 快 慢 应用场合 非嵌入式 非嵌入式 嵌入式 适应性 复杂算法 复杂算法 简单算法
Tianjin University
性价比 较好 中等 较好
PC机＋高 速处理
单片机
硬件＋ 专用指令
汇编语言 编程
通用DSP
专用DSP
专用指令
硬件＋ 专用指令
•机器人视觉
•图像传输/压缩 •同态处理 •模式识别 •工作站
•动画/数字地图
Tianjin University
DSP芯片的主要应用领域
（1）信号处理
•频谱分析
（2）图像处理
•函数发生器
•模式匹配 •地震信号处理 •数字滤波 •锁相环
（3）仪器
（4）声音/语言 （5）控制 （6）军事应用 （7）电信 （8）无线电
MIPS(Million Instruction per second)是 一种评估DSP速度的一个指标。DSP运行频率也 是评估DSP的一个指标，他们二者之间的联系 需要考虑到DSP体系结构（是否多路并行结构、 是执行定点还是浮点运算）。
Tianjin University
价格 商业级 ：一般应用；适用于实验室等环境较好 场合； 工业级 ：可靠性好；适用于工业现场等环境恶 劣场合； 军品 ：可靠性高；适用于各种恶劣场合； 航空级 ：可靠性很高；适用于特殊场合；
Tianjin University
血压计
DSP系统基本构成
Tianjin University
输入
抗混叠 滤波 A/D DSP
平滑 滤波 D/A
输出
存储器
Tianjin University
偏置电路和信号处理电路ppt课件
3.5.2 光电导探测器的偏置电路
有时为了得到光敏电阻有较大的输出电流，RL 的值往往取得很小，即RL≈0。此时可按照下面式子 来确定电源电压：
Ub PmaxRp min
Rpmin为辐射通量(辐射照度)最大时的光敏电阻值。
3.5.2 光电导探测器的偏置电路
(3.72)
2 恒流偏置电路
按照基本偏置电路，可以得出回路电流I及负载 上的电压UL，即： I U b
右图为实用中常采用的 晶体管恒流偏置电路。由于 滤波电容C和稳压管D2的作 用，晶体管基极被稳压，基 极电流Ib和集电极电流Ic被 恒定，光敏电阻实现了恒流 偏置。
功率应满足：
P=IU≤Pmax 由偏置电路可得出：
U=Ub－IRL
3.5.2 光电导探测器的偏置电路
因此： I U b
U
2 b
4 Pm a xRL
2RL
要使负载线与Pmax曲线不相交，即使光敏电阻 工作在Pmax曲线的左下部分，则有：
U
2 b
4Pm axRL
0
于是：
RL
U
2 b
4Pm ax
Pmax为光敏电阻的极限功率，可由产品手册中查出。
光伏探测器反向偏置电路
(a) 原理示意图
(b)反向偏置电路
3.5.1 偏置电路类型
1 反向偏置电路的输出特性
在反向偏置电路中，流过负载申阻RL的电流为：
IL=IP+Id 输出电压：
反向偏置电路输出特性曲线
U0=Ub-IRL
从右图不难看出，反
输出电流(μA)
向偏置电路的的输出电压
的动态范围取决于电源电
压Ub与负载电阻RL，电流
I的动态范围也与负载电
模电第七章07信号处理电路
正弦波振荡电路输出的交流电能是从电源的 直流电能转化而来。输出功率可以从几毫瓦到几 十千瓦。
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
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
第12章 非制冷焦平面阵列的信号处理电路
第12章
非制冷焦平面阵列的信号处理电路
12.3.3 时钟系统
IRFPA、A/D和信号处理流水线的工作时钟为 5.625MHz， IRFPA在5.625MHz的MC驱动下，行周期 为: 5.625M/15625=360 TMC；
第12章
非制冷焦平面阵列的信号处理电路
视频合成和D/A的工作时钟
第12章
非制冷焦平面阵列的信号处理电路
DSP硬件设计中需要注意的问题
3. DSP的中断支持电平触发或边缘触发 边缘触发---引脚EDGEMODE必须上拉至3.3V 4. 系统时钟 外部输入时钟 内部时钟 15MHz 有源晶振
第12章
非制冷焦平面阵列的信号处理电路
12.4.3 DSP的资源分配
1
0 0
0
1 0
0Hale Waihona Puke 0 11.82.3 3.5
第12章
非制冷焦平面阵列的信号处理电路
12.3.4 IRFPA的数字驱动信号的产生
第12章
非制冷焦平面阵列的信号处理电路
12.3.5 基于流水线结构的实时信号处理
基于流水线结构的信号处理模块:
非均匀性校正
盲元替代 自动增益控制 在DSP发出的采样脉冲信号S_Pulse的控制下，把来 自于A/D的原始图像数据存储到SRAM内 系数加载模块实现了对SRAM的访问管理，可以在 校正模式下把校正系数从SRAM内读取过来，也可 以在标定模式下把原始图像数据写入到SRAM内。
12.3.3 时钟系统
时钟信号的选择： IRFPA的工作要求 标准视频格式 FPGA的信号处理方式
IRFPA PAL制视频标准
最佳时钟频率 5.5MHz 阵列规模 320*240 行周期 > 340TMC 积分时间17<INT<320TMC
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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
-
4
滤波器的理想特性和实际滤波器特性
-
5
§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
Au
Uo Ui
1 1 j
f
f0
图 7.1.2
-
f0
Qf 12
§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
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”
-
21
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
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
-
16
§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
10
f0
低通滤波器的幅频特性
-
10
§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
无源高通- 滤波器
11
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
电路
-8AuFra bibliotekUo Ui
1(3
Aup
Aup)jRC(jRC)2
Aup
1( f )2 j 1 f
f0
Q f0
Aup
1
RF R1
f0
1 2RC
Q 1 3 Aup
-
9
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
-40
0.1
1
－40dB/十倍频 f
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)
A&u
1
Aup
j1 Q
ff 0
f
2 0
f
2
-
20
§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
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。
-
7
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
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
-
13
Ui
低通
高通
Uo
20 lg Au
O
低通
f2
f
20 lg Au
O
高通
f
f
20 lg Au
1
O
阻
f
通
阻
f
f
1
2
带通滤波器原理示意图
-
14
带通滤波器电路及幅频特性
-
15
A u(3Auo) Aujo(ff0ff0)1jQ(Afu fp 0ff0)
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。
-
6
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Au点p ：1通 带RRF1电压放大(倍a)数电路得图到提高 (b)对数幅频特性
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
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 当uI >0时，右边的稳压管被反向击穿，uOuo= - UZ +UOpp +UZ
利用稳压管限幅的过零比较器-
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
-
17
Ui
低通
Uo
20 lg Au
高通
O 低通 f1
f
20 lg Au
O
20 lg Au
高通 f
f2
通阻通
O
f1
f2
f
带阻滤波器原理示意图
-
18
带阻滤波器的典型电路
-
19
1( f )2
Au 1(
f0
f f0
)2
j2(2Aup)
第四节 信号处理电路
-
1
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
-
2
§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。
O -UZ -UOpp
uI
24
为了使比较器输出的正向幅度和负向幅 度基本相等，可将双向击穿稳压二极管接在电 路的输出端或接在反馈回路中。
O
-UOpp
简单的过零比较器
-
uI
22
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。
-
23
设任何一个稳压管被反向击穿时，两个稳压管
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)
d
-
3
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