1、北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制第十三章第十三章 測試信號的轉(zhuǎn)換與調(diào)理測試信號的轉(zhuǎn)換與調(diào)理信號的調(diào)制與解調(diào)信號的調(diào)制與解調(diào)信號的濾波信號的濾波本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制信號調(diào)理的目的是便于信號的傳輸與處理。信號調(diào)理的目的是便于信號的傳輸與處理。信號調(diào)理的目的信號調(diào)理的目的1 1）傳感器輸出的電信號很微弱，大多數(shù)不能直接輸）傳

2、感器輸出的電信號很微弱，大多數(shù)不能直接輸送到顯示、記錄或分析儀器中去，需要進(jìn)一步放大，送到顯示、記錄或分析儀器中去，需要進(jìn)一步放大，有的還要進(jìn)行阻抗變換。有的還要進(jìn)行阻抗變換。2 2）有些傳感器輸出的電信號中混雜有干擾噪聲，需）有些傳感器輸出的電信號中混雜有干擾噪聲，需要去掉噪聲，提高信噪比。要去掉噪聲，提高信噪比。3 3）某些場合，為便于信號的遠(yuǎn)距離傳輸，需要對傳）某些場合，為便于信號的遠(yuǎn)距離傳輸，需要對傳感器測量信號進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理。感器測量信號進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理。前言前言北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制13.1 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)1 目的目

3、的解決微弱緩變信號放大以及信號傳輸問題。解決微弱緩變信號放大以及信號傳輸問題。-101-101-101-101-101北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 先將微弱的緩變信號加載到高頻交流信號中去，先將微弱的緩變信號加載到高頻交流信號中去，然后利用交流放大器進(jìn)行放大，最后再從放大器的輸然后利用交流放大器進(jìn)行放大，最后再從放大器的輸出信號中提取出放大后的緩變信號。出信號中提取出放大后的緩變信號。 例：交流電橋例：交流電橋VinR1R4R2R3V13.1 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制

4、 調(diào)制：調(diào)制：利用某種信號來控制或改變另一信號利用某種信號來控制或改變另一信號( (高頻的高頻的正、余弦或方波正、余弦或方波) )的某個(gè)參數(shù)的某個(gè)參數(shù)( (幅值、頻率或相位幅值、頻率或相位) )的過程。的過程?？煞譃檎{(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相?？煞譃檎{(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。 調(diào)制波：調(diào)制波：調(diào)制中的控制信號調(diào)制中的控制信號( (低頻信號低頻信號) ) 載波：載波：載送低頻信號的高頻信號載送低頻信號的高頻信號( (正、余弦或方波正、余弦或方波) ) 已調(diào)制波：已調(diào)制波：經(jīng)調(diào)制所得的高頻信號經(jīng)調(diào)制所得的高頻信號( (調(diào)幅波、調(diào)頻波調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)相波和調(diào)相波) ) 解調(diào)：解調(diào)：從已調(diào)制波中恢復(fù)出原有低頻調(diào)制信號

5、的過程從已調(diào)制波中恢復(fù)出原有低頻調(diào)制信號的過程2 2 基本概念基本概念13.1 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制3 種類種類調(diào)制信號調(diào)制信號x(t)0t載波信號載波信號z(t)0t13.1 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)根據(jù)載波受調(diào)制參數(shù)不同，可分為三類。根據(jù)載波受調(diào)制參數(shù)不同，可分為三類。 002costfAtz北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制a) 幅度調(diào)制幅度調(diào)制(AM)b) 頻率調(diào)制頻率調(diào)制(FM)c) 相位調(diào)制相位調(diào)制(PM) 002costftxAty txtfAty002cos

6、13.1 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào) 00d2costtxktfAty北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 調(diào)幅是將一個(gè)高頻正弦信號調(diào)幅是將一個(gè)高頻正弦信號(或稱載波或稱載波)與測試信號與測試信號相乘，使載波信號幅值隨測試信號的變化而變化。相乘，使載波信號幅值隨測試信號的變化而變化。緩變信號緩變信號調(diào)制調(diào)制高頻信號高頻信號放大放大放大高頻放大高頻信號信號解調(diào)解調(diào)放大緩變放大緩變信號信號 tftxAty02cos4 幅值調(diào)制幅值調(diào)制北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制幅度調(diào)制與解調(diào)過程幅度調(diào)制與解調(diào)過程( (波形分

7、析波形分析) )乘法器放大器x(t)z(t)y(t)乘法器濾波器z(t)x(t)-101-101-101-101-101-1014 幅值調(diào)制幅值調(diào)制北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制幅度調(diào)制與解調(diào)過程幅度調(diào)制與解調(diào)過程( (頻譜分析頻譜分析) )乘法器放大器x(t)z(t)y(t)乘法器濾波器z(t)x(t)mfmf0f0f0f0f0f0f02 f02 fmfmfmfmf4 幅值調(diào)制幅值調(diào)制北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制幅度調(diào)制與解調(diào)過程（數(shù)學(xué)分析）幅度調(diào)制與解調(diào)過程（數(shù)學(xué)分析）乘法器放大器x(t)

8、z(t)y(t)乘法器濾波器z(t)x(t)(tx tftxty02cos)(tz)(tz tftxtym022cos tftxtx04cos2124 幅值調(diào)制幅值調(diào)制北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制解調(diào)方法之一：同步解調(diào)解調(diào)方法之一：同步解調(diào) 解調(diào)時(shí)，所乘信號必須保證其頻率和相位與原載波信解調(diào)時(shí)，所乘信號必須保證其頻率和相位與原載波信號相同，故稱同步解調(diào)。號相同，故稱同步解調(diào)。 -505-101-505-101-505-101-505-101-505-1015 幅值解調(diào)幅值解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永

9、剛制胥永剛制解調(diào)方法之二：整流檢波解調(diào)方法之二：整流檢波 若對信號若對信號x(t)進(jìn)行偏置，疊加一個(gè)直流分量進(jìn)行偏置，疊加一個(gè)直流分量D，使，使偏置后的信號都具有正電壓。偏置后的信號都具有正電壓。 txDt x tx調(diào)幅之前調(diào)幅之前5 幅值解調(diào)幅值解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 tftxDty02cos解調(diào)解調(diào)二極管檢波二極管檢波低通濾波低通濾波調(diào)幅調(diào)幅 ty5 幅值解調(diào)幅值解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 相敏檢波是利用交變信號在過零位時(shí)正、負(fù)極性發(fā)生突變，使調(diào)幅波相位（與載波信號比較）

10、也相應(yīng)地產(chǎn)生180相位跳變，從而既反映原信號的幅值又反映其相位。 特點(diǎn): (1) 可以鑒別調(diào)制信號的極性； (2) 不必對調(diào)制信號加直流偏置。解調(diào)方法之三：相敏檢波解調(diào)方法之三：相敏檢波5 幅值解調(diào)幅值解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制解調(diào)：相敏檢波解調(diào)：相敏檢波(e) 濾波后波形(d) 相敏檢波后波形(b) 載波(c) 放大后調(diào)幅波(a) 調(diào)制信號exR(t)e0e01e02=KR(t)5 幅值解調(diào)幅值解調(diào)典型相敏檢波電路北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 (a) 過調(diào)失真：對于非抑制調(diào)幅，要求其

11、直流偏置必過調(diào)失真：對于非抑制調(diào)幅，要求其直流偏置必須足夠大，否則須足夠大，否則x(t)的相位將發(fā)生的相位將發(fā)生180變化。變化。y(t)t0 x(t)t06 幅值調(diào)制的失真幅值調(diào)制的失真北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 (b) 重疊失真：當(dāng)載波頻率重疊失真：當(dāng)載波頻率f 0 小于被測信號最高頻小于被測信號最高頻率率f m 時(shí)，調(diào)幅波頻譜將出現(xiàn)頻率重疊時(shí)，調(diào)幅波頻譜將出現(xiàn)頻率重疊 要求：要求： f 0f m Y( f )-f0f006 幅值調(diào)制的失真幅值調(diào)制的失真北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制動態(tài)

12、電阻應(yīng)變儀動態(tài)電阻應(yīng)變儀 電橋由振蕩器提供等幅高頻振蕩電壓（相當(dāng)于載波）。被測量(力、應(yīng)變等，相當(dāng)于調(diào)制波)通過電阻應(yīng)變片控制電橋輸出。電橋輸出為調(diào)幅波，放大后，經(jīng)相敏檢波與低通濾波，提取出被測信號。7 幅值調(diào)制與解調(diào)的應(yīng)用幅值調(diào)制與解調(diào)的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制8 頻率調(diào)制與解調(diào)頻率調(diào)制與解調(diào) 調(diào)頻是利用信號調(diào)頻是利用信號x(t)的幅值調(diào)制載波的頻率。的幅值調(diào)制載波的頻率。因此，調(diào)頻波是一種等幅波，但其疏密度因此，調(diào)頻波是一種等幅波，但其疏密度（即頻率）隨信號（即頻率）隨信號x(t)的幅值變化而變化。的幅值變化而變化。 00d2co

13、sttxktfAty13.1 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制鋸齒波調(diào)頻鋸齒波調(diào)頻正弦波調(diào)頻正弦波調(diào)頻8 頻率調(diào)制與解調(diào)頻率調(diào)制與解調(diào) 13.1 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制鑒頻：鑒頻：變壓器耦合的諧振回路鑒頻變壓器耦合的諧振回路鑒頻 第一步：第一步： 先將等幅調(diào)頻波轉(zhuǎn)換為幅值隨頻率變化的調(diào)頻先將等幅調(diào)頻波轉(zhuǎn)換為幅值隨頻率變化的調(diào)頻調(diào)幅波調(diào)幅波; ;調(diào)頻波的解調(diào)稱為鑒頻或頻率檢波調(diào)頻波的解調(diào)稱為鑒頻或頻率檢波 第二步：第二步： 檢測幅值的變化，得到原調(diào)制信

14、號。檢測幅值的變化，得到原調(diào)制信號。 8 頻率調(diào)制與解調(diào)頻率調(diào)制與解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制鑒頻：鑒頻：8 頻率調(diào)制與解調(diào)頻率調(diào)制與解調(diào)回路輸入為等幅調(diào)頻波，當(dāng)頻率偏離諧振頻率時(shí)，輸出幅值隨之下降。通常在諧振回路特性曲線的亞諧振接近直線段進(jìn)行頻率電壓變換。 頻率與 相同，幅度受 頻率變化而變化。aefefe北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。 調(diào)頻波通常要求很寬的頻帶，甚至為調(diào)幅所要求調(diào)頻波通常要求很寬的頻帶，甚至為調(diào)幅所要求帶寬的帶寬的20倍；頻率調(diào)制

15、是一種非線性調(diào)制，調(diào)頻系統(tǒng)倍；頻率調(diào)制是一種非線性調(diào)制，調(diào)頻系統(tǒng)較之調(diào)幅系統(tǒng)更為復(fù)雜。較之調(diào)幅系統(tǒng)更為復(fù)雜。 調(diào)頻信號所攜帶的信息包含在頻率變化之中，并調(diào)頻信號所攜帶的信息包含在頻率變化之中，并非振幅之中，而外界干擾主要影響信號的幅值。非振幅之中，而外界干擾主要影響信號的幅值。 缺點(diǎn)：占頻帶寬度大，復(fù)雜缺點(diǎn)：占頻帶寬度大，復(fù)雜8 頻率調(diào)制與解調(diào)頻率調(diào)制與解調(diào)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制濾波器是一種選頻裝置，可以使濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定頻率成分通過，而極信號中特定頻率成分通過，而極大地衰減其它頻率成分。大地衰減其它頻率成分。13

16、.2 濾波濾波 Krohn-Hite 濾波器北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制1 濾波器分類（根據(jù)濾波器選頻作用）濾波器分類（根據(jù)濾波器選頻作用） 低通低通高通高通13.2 濾波濾波北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制帶通帶通帶阻帶阻1 濾波器分類（根據(jù)濾波器選頻作用）濾波器分類（根據(jù)濾波器選頻作用） 13.2 濾波濾波北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制2 濾波器的串濾波器的串/并聯(lián)并聯(lián)低通濾波器和高通濾波器是兩種最基本的濾波器形低通濾波器和高通濾波器是兩種最

17、基本的濾波器形式，其它濾波器可看做為這兩種濾波器的組合。式，其它濾波器可看做為這兩種濾波器的組合。低通濾波器與高通濾波器的并聯(lián)為帶阻濾波器低通濾波器與高通濾波器的并聯(lián)為帶阻濾波器低通濾波器與高通濾波器的串聯(lián)為帶通濾波器低通濾波器與高通濾波器的串聯(lián)為帶通濾波器13.2 濾波濾波北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制3 理想濾波器理想濾波器 理想濾波器指能使通帶內(nèi)信號的幅值和相位都理想濾波器指能使通帶內(nèi)信號的幅值和相位都不失真，阻帶內(nèi)頻率成分都衰減為零的濾波器。不失真，阻帶內(nèi)頻率成分都衰減為零的濾波器。其它0)(020ffeAfHctfj)(2)(22)(

18、000ttfttfsinfAthccc13.2 濾波濾波)()()(thtxty北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制理想濾波器的理想濾波器的物理不可實(shí)現(xiàn)物理不可實(shí)現(xiàn) 理想濾波器在時(shí)域內(nèi)的脈沖響應(yīng)函數(shù)理想濾波器在時(shí)域內(nèi)的脈沖響應(yīng)函數(shù) 為為 函數(shù)。脈沖響應(yīng)的波形沿橫坐標(biāo)向左、右無限延伸。函數(shù)。脈沖響應(yīng)的波形沿橫坐標(biāo)向左、右無限延伸。3 理想濾波器理想濾波器)(thcsin)( fHcf)(tht 給理想濾波器一個(gè)脈沖激勵(lì)，在給理想濾波器一個(gè)脈沖激勵(lì)，在 時(shí)刻單位脈時(shí)刻單位脈沖輸入濾波器之前，濾波器就已有響應(yīng)了。故物理不沖輸入濾波器之前，濾波器就已有響應(yīng)了

19、。故物理不可實(shí)現(xiàn)。可實(shí)現(xiàn)。0t北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 理想濾波器的單位階躍響應(yīng)理想濾波器的單位階躍響應(yīng) 濾波器階躍響應(yīng)的建立時(shí)間和帶寬成反比。濾波器階躍響應(yīng)的建立時(shí)間和帶寬成反比。 通帶越寬，衰減的高頻分量越少，信號能量更多、通帶越寬，衰減的高頻分量越少，信號能量更多、更快地通過，因此建立時(shí)間越短。更快地通過，因此建立時(shí)間越短。 濾波器的帶寬表示它的頻率分辯能力。通帶窄，濾波器的帶寬表示它的頻率分辯能力。通帶窄，則分辨力高則分辨力高濾波器的高分辯能力與測量時(shí)的快速濾波器的高分辯能力與測量時(shí)的快速響應(yīng)要求相矛盾。響應(yīng)要求相矛盾。3 理想濾

20、波器理想濾波器北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制4 實(shí)際濾波器實(shí)際濾波器 理想濾波器是不存在的，實(shí)際濾波器幅頻特性中理想濾波器是不存在的，實(shí)際濾波器幅頻特性中通帶和阻帶間沒有嚴(yán)格界限，存在過渡帶。通帶和阻帶間沒有嚴(yán)格界限，存在過渡帶。 0fA13.2濾波濾波北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制02A0ABWQ/0d0B2cf1cff1) 截止頻率截止頻率 ： 所對應(yīng)的頻率。所對應(yīng)的頻率。2) 紋波幅度紋波幅度 ：繞繞幅頻特性均值幅頻特性均值 波動值波動值3) 帶寬帶寬 和品質(zhì)因數(shù)和品質(zhì)因數(shù) ：上下兩截止頻

21、率間的范圍上下兩截止頻率間的范圍稱為帶寬。中心頻率和帶寬之比稱為品質(zhì)因數(shù)稱為帶寬。中心頻率和帶寬之比稱為品質(zhì)因數(shù) 。cfd0707. 0AQ0AB4 實(shí)際濾波器實(shí)際濾波器北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制4) 倍頻程選擇性倍頻程選擇性W 在上截止頻率在上截止頻率fc2與與2fc2之間幅頻特性的衰減值，之間幅頻特性的衰減值，即頻率變化一個(gè)倍頻程時(shí)的衰減量。即頻率變化一個(gè)倍頻程時(shí)的衰減量。 倍頻程衰減量以倍頻程衰減量以dB/oct表示表示(Octave，倍頻程，倍頻程)。衰。衰減越快減越快(即即W值越大值越大)，濾波器的選擇性越好。，濾波器的選擇性越好

22、。22220lgccfAfAW4 實(shí)際濾波器實(shí)際濾波器北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制5 恒帶寬、恒帶寬比濾波器恒帶寬、恒帶寬比濾波器 實(shí)際濾波器頻率通帶通常是可調(diào)的，根據(jù)實(shí)際濾實(shí)際濾波器頻率通帶通常是可調(diào)的，根據(jù)實(shí)際濾波器中心頻率與帶寬之間的關(guān)系，可分為兩種。波器中心頻率與帶寬之間的關(guān)系，可分為兩種。13.2 濾波濾波北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制1) 恒帶寬帶通濾波器恒帶寬帶通濾波器 中心頻率為上下截止頻率的算術(shù)平均值。中心頻率為上下截止頻率的算術(shù)平均值。2)(210ccfff 5 恒帶寬、恒

23、帶寬比濾波器恒帶寬、恒帶寬比濾波器北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制2) 恒帶寬比帶通濾波器恒帶寬比帶通濾波器 中心頻率為上下截止頻率的幾何平均值。中心頻率為上下截止頻率的幾何平均值。帶寬與中心頻率的比值稱相對寬度。帶寬與中心頻率的比值稱相對寬度。210ccfffQbfBb10 5 恒帶寬、恒帶寬比濾波器恒帶寬、恒帶寬比濾波器北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制倍頻程濾波器倍頻程濾波器 5 恒帶寬、恒帶寬比濾波器恒帶寬、恒帶寬比濾波器北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制

24、胥永剛制 6 濾波電路濾波電路(1) 無源濾波器無源濾波器 由無源器件（R、L、C）構(gòu)成的濾波器。帶載能力差，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，其放大倍數(shù)和通帶截止頻率均發(fā)生變化，往往不能滿足信號處理的要求。(2) 有源濾波器有源濾波器由有源器件（三極管、場效應(yīng)管、集成運(yùn)放）構(gòu)成的濾波器。廣泛采用帶有深度負(fù)反饋的集成運(yùn)放。由于集成運(yùn)放具有高輸入阻抗、低輸出阻抗的特性，使濾波器輸出和輸入間有良好的隔離，便于級聯(lián)，以構(gòu)成濾波特性好或頻率特性有特殊要求的濾波器。北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制在測試系統(tǒng)中信號頻率相對不高，常用在測試系統(tǒng)中信號頻率相對不高，常用RC濾波器。濾波器。RC濾波器電路簡單，抗干擾強(qiáng)，有較好的低頻性能，濾波器電路簡單，抗干擾強(qiáng)，有較好的低頻性能，并且可選用標(biāo)準(zhǔn)阻容元件。并且可選用標(biāo)準(zhǔn)阻容元件。 1) 一階一階RC低通濾波器低通濾波器 6 濾波電路濾波電路北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制xyyeeteRCdd ffffHfA2arctg2112 121fjfH 6 濾波電路濾波電路1) 一階一階RC低通濾波器低通濾波器 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制2) 一階一階RC高通濾波器高通濾波器xyyete