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有源滤波器的主要参数 通带增益Ao；通带宽度BW；特征角频率n（ c ）；等效品质
因数Q；中心角频率o 。
9.2 一阶有源滤波电路
第九章 信号产生电路
1. 低通滤波电路
RC为无源低通，另加同相电压放大。
1）传递函数
在通带范围内电压增益：
A0
Vp
=
AVF 1
XC R+ XC
Rf R1
Vi
Vo = Vp AVF
3
稳幅原理
Vo
VGS (负值)
AV
RDS
可变电阻区， 斜率随vGS不 同而变化
用瞬时极性法判断可知，电 路满足相位平衡条件
a f 2nπ
此时若放大电路的电压增益为
AV
1
Rf R1
3
则振荡电路满足振幅平衡条件
AV FV
1 3 1
3
电路可以输出频率为
f0
1 2πRC
的正弦波
RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波
4. 稳幅措施
起振条件 AV FV 1 振幅平衡条件 AV FV 1
2.振荡条件。
gg g
g
因为 X f A F Xa Xa
所以 A&F& 1
第九章 信号产生电路
又 AF AFa f AF a f 所以振荡条件为
A() F() 1 振幅平衡条件 a ( ) f ( ) 2nπ 相位平衡条件 3.起振和稳幅
电路中的 噪声、扰动信号（含fo）选频网络选出fo，并使 其符合相位平衡条件；
分类
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF）
第九章 信号产生电路
第九章 信号产生电路
各种滤波器的用途 低通滤波器(LPF)——削弱高次谐波或频率较高的干扰和噪声（低 频、直流信号可通过） 高通滤波器(HPF)——削弱低频、直流分量（高频信号可通过） 带通滤波器(BPF)——突出有用频段的信号； 带阻滤波器(BEF)——抑制某一频段的干扰信号；
采用非线性元件
负热敏元件
起振时，AV
1
Rf R1
3
即 AV FV 1
热敏电阻的作用
Vo
Io
Rf 功耗
Rf 温度
第热九章敏电信号阻产生电路
Rf 阻值
AV
AV 3
AV FV 1 稳幅
4. 稳幅措施
采用非线性元件
场效应管（JFET）
D 、R4 、C3 整流滤波
T 压控电阻
AV
1
Rp3 R3 RDS
同相比例 放大系数
1
Rf R1
R
XC + XC
Vi
A
j
Vo j Vi j
AVF
XC R+ XC
把XC
1 代入
jC
A j AVF
1 + jRC
AVF
1+ j
C
令C
1 RC
A j AVF
1 + j C
因为传递函数A (j) 的分母为角频率 的一次幂，故称“一阶有源滤波器” 幅频响应
Z1 R sC
FV (s)
Vf (s) Vo (s)
Z2 Z1 Z2
sCR
1 3sCR (sCR )2
又 s j
且令
0
1 RC
则
FV
3
j(
1
0
)
0
幅频响应
FV
1
32 ( 0 )2
0
( 0 )
相频响应
f arctg
0
3
第九章 信号产生电路
R
Z2
R
sC 1
R 1 sCR
第9章 信号处理与信号产生电路第九章 信号产生电路
本章主要讨论信号的处理（滤波）和信号产生（振荡）电路。 9.1 滤波电路的基本概念与分类
1)基本概念
滤波器——让有用频率信号顺利通过，同时抑制无用频率信号。
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
A(s) Vo (s) Vi (s)
A (j) = AVF 1+( c)2
第九章 信号产生电路
幅频响应按– 20dB 十倍频程 衰减,滤波性能差。 通带增益：Ao=AVF = (R1+Rf)/R1 ；
通带宽度：BW= c ； 特征频率：c=1 RC 2. 高通滤波电路
低通电路中的R和C交换 位置便构成高通滤波电路
9.5 正弦波振荡电路的振荡条件
第九章 信号产生电路
正弦波振荡器实质上是一种满足自激震荡条件带选频网络的放大 电路。（正反馈，且在反馈支路中加选频网络；无需输入信号）。
1.反馈放大器产生自激振荡的基本原理
负反馈（放大）：反馈信号与净输入信号反相。净输入减小。
信号发生器： 目的——产生波形； 措施——加强自激振荡的条件 （正反馈） 正反馈（振荡）： 反馈信号与净输入信号同相，反馈送到同相输入端。
sC
2. RC串并联选频网络的选频特性第九章 信号产生电路
FV
1
32 ( 0 )2 0
( 0 )
f arctg
0
3
当
0
1 RC
或
f
f0
1 2πRC
幅频响应有最大值
1 FVmax 3
相频响应 f 0
3. 振荡电路工作原理
第九章 信号产生电路
当
0
1 RC
时，
f
0
选频网络呈电阻性
振幅条件的分析可在满足相位平衡条件后进行；
(3)计算fo——与选频网络有源自文库；
(4)振荡的建立和稳定——起振条件、稳幅措施。
5、分类
正弦波振荡电路可分为
RC、LC（含石英晶体器件）两大类
RC—— 产生1Hz—1MHz低频信号；
LC—— 产生1MHz以上的高频信号。
9．6 RC正弦波振荡电路（低频）
第九章 信号产生电路
vI(t) v 滤波电路 o(t)
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 ( ) d( ) (s) 时延响应
d
2) 有源滤波电路的分类 各种滤波器的幅频特性
通带——允许信号通过的频率范围； 阻带——能够阻断信号的频率范围； 截止频率——通带与阻带的界限频率
若开始时， A&F&，1 fo得不到有效放大，不能起振。 ∴起振的幅值条件是： 1A&F&
若 A&F& 1一直存在，起振后信号越来越大波形失真；
∴起振后还需要稳幅环节，使波形基本不失真。
4、分析方法
第九章 信号产生电路
(1)确定电路中的基本环节——放大电路、反馈网络和选频网络；
(2)分析是否满足：A&F&=1——关键是相位平衡条件（瞬时极性法）；
又称桥式振荡电路器（由Z1、Z2、R1、Rf组成四个臂）
1．电路的构成
(+) (-) (+) (-)
(+) (-)
基本环节——放大电路： 同相比例 选频反馈网络： RC串、并联选频网络 当f=fo时，选频网络对外呈电阻性，C不产生附加相移。 瞬时极性法——正反馈
2.RC串并联选频网络的选频特性
1
反馈系数
因数Q；中心角频率o 。
9.2 一阶有源滤波电路
第九章 信号产生电路
1. 低通滤波电路
RC为无源低通，另加同相电压放大。
1）传递函数
在通带范围内电压增益：
A0
Vp
=
AVF 1
XC R+ XC
Rf R1
Vi
Vo = Vp AVF
3
稳幅原理
Vo
VGS (负值)
AV
RDS
可变电阻区， 斜率随vGS不 同而变化
用瞬时极性法判断可知，电 路满足相位平衡条件
a f 2nπ
此时若放大电路的电压增益为
AV
1
Rf R1
3
则振荡电路满足振幅平衡条件
AV FV
1 3 1
3
电路可以输出频率为
f0
1 2πRC
的正弦波
RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波
4. 稳幅措施
起振条件 AV FV 1 振幅平衡条件 AV FV 1
2.振荡条件。
gg g
g
因为 X f A F Xa Xa
所以 A&F& 1
第九章 信号产生电路
又 AF AFa f AF a f 所以振荡条件为
A() F() 1 振幅平衡条件 a ( ) f ( ) 2nπ 相位平衡条件 3.起振和稳幅
电路中的 噪声、扰动信号（含fo）选频网络选出fo，并使 其符合相位平衡条件；
分类
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF）
第九章 信号产生电路
第九章 信号产生电路
各种滤波器的用途 低通滤波器(LPF)——削弱高次谐波或频率较高的干扰和噪声（低 频、直流信号可通过） 高通滤波器(HPF)——削弱低频、直流分量（高频信号可通过） 带通滤波器(BPF)——突出有用频段的信号； 带阻滤波器(BEF)——抑制某一频段的干扰信号；
采用非线性元件
负热敏元件
起振时，AV
1
Rf R1
3
即 AV FV 1
热敏电阻的作用
Vo
Io
Rf 功耗
Rf 温度
第热九章敏电信号阻产生电路
Rf 阻值
AV
AV 3
AV FV 1 稳幅
4. 稳幅措施
采用非线性元件
场效应管（JFET）
D 、R4 、C3 整流滤波
T 压控电阻
AV
1
Rp3 R3 RDS
同相比例 放大系数
1
Rf R1
R
XC + XC
Vi
A
j
Vo j Vi j
AVF
XC R+ XC
把XC
1 代入
jC
A j AVF
1 + jRC
AVF
1+ j
C
令C
1 RC
A j AVF
1 + j C
因为传递函数A (j) 的分母为角频率 的一次幂，故称“一阶有源滤波器” 幅频响应
Z1 R sC
FV (s)
Vf (s) Vo (s)
Z2 Z1 Z2
sCR
1 3sCR (sCR )2
又 s j
且令
0
1 RC
则
FV
3
j(
1
0
)
0
幅频响应
FV
1
32 ( 0 )2
0
( 0 )
相频响应
f arctg
0
3
第九章 信号产生电路
R
Z2
R
sC 1
R 1 sCR
第9章 信号处理与信号产生电路第九章 信号产生电路
本章主要讨论信号的处理（滤波）和信号产生（振荡）电路。 9.1 滤波电路的基本概念与分类
1)基本概念
滤波器——让有用频率信号顺利通过，同时抑制无用频率信号。
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
A(s) Vo (s) Vi (s)
A (j) = AVF 1+( c)2
第九章 信号产生电路
幅频响应按– 20dB 十倍频程 衰减,滤波性能差。 通带增益：Ao=AVF = (R1+Rf)/R1 ；
通带宽度：BW= c ； 特征频率：c=1 RC 2. 高通滤波电路
低通电路中的R和C交换 位置便构成高通滤波电路
9.5 正弦波振荡电路的振荡条件
第九章 信号产生电路
正弦波振荡器实质上是一种满足自激震荡条件带选频网络的放大 电路。（正反馈，且在反馈支路中加选频网络；无需输入信号）。
1.反馈放大器产生自激振荡的基本原理
负反馈（放大）：反馈信号与净输入信号反相。净输入减小。
信号发生器： 目的——产生波形； 措施——加强自激振荡的条件 （正反馈） 正反馈（振荡）： 反馈信号与净输入信号同相，反馈送到同相输入端。
sC
2. RC串并联选频网络的选频特性第九章 信号产生电路
FV
1
32 ( 0 )2 0
( 0 )
f arctg
0
3
当
0
1 RC
或
f
f0
1 2πRC
幅频响应有最大值
1 FVmax 3
相频响应 f 0
3. 振荡电路工作原理
第九章 信号产生电路
当
0
1 RC
时，
f
0
选频网络呈电阻性
振幅条件的分析可在满足相位平衡条件后进行；
(3)计算fo——与选频网络有源自文库；
(4)振荡的建立和稳定——起振条件、稳幅措施。
5、分类
正弦波振荡电路可分为
RC、LC（含石英晶体器件）两大类
RC—— 产生1Hz—1MHz低频信号；
LC—— 产生1MHz以上的高频信号。
9．6 RC正弦波振荡电路（低频）
第九章 信号产生电路
vI(t) v 滤波电路 o(t)
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 ( ) d( ) (s) 时延响应
d
2) 有源滤波电路的分类 各种滤波器的幅频特性
通带——允许信号通过的频率范围； 阻带——能够阻断信号的频率范围； 截止频率——通带与阻带的界限频率
若开始时， A&F&，1 fo得不到有效放大，不能起振。 ∴起振的幅值条件是： 1A&F&
若 A&F& 1一直存在，起振后信号越来越大波形失真；
∴起振后还需要稳幅环节，使波形基本不失真。
4、分析方法
第九章 信号产生电路
(1)确定电路中的基本环节——放大电路、反馈网络和选频网络；
(2)分析是否满足：A&F&=1——关键是相位平衡条件（瞬时极性法）；
又称桥式振荡电路器（由Z1、Z2、R1、Rf组成四个臂）
1．电路的构成
(+) (-) (+) (-)
(+) (-)
基本环节——放大电路： 同相比例 选频反馈网络： RC串、并联选频网络 当f=fo时，选频网络对外呈电阻性，C不产生附加相移。 瞬时极性法——正反馈
2.RC串并联选频网络的选频特性
1
反馈系数