第11讲 频谱与滤波器

1.频响特性

1.1频谱

●概念:频率谱密度的简称,是频率的分布曲线,反应不同频率的振动的幅值。

1.2相量

●概念:在频率相同的正弦电路中,由于频率一定,在描述电路物理量时就可以只需考虑振幅与相位,振幅与相位用一个复数表示,复数的模为最大值,幅角为初相位。
●欧拉恒等式 : e^jφ=cosφ+jsinφ
●复数: A=a+jb = |A|cosφ+j|A|sinφ = Ae^−jφ
●正弦电压:
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●电压振幅相量:
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1.3阻抗

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●电阻:
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●电感:
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●电容:
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1.4频响特性

●概念:系统在正弦信号激励下稳态响应随信号频率的变化情况。(幅度、相位)
●正弦稳态响应:
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2.滤波器

2.1滤波器种类

●低通滤波器:频率低于某一频率的所有信号可通过。
●高通滤波器:频率高于某一频率的所有信号可通过。
●带通滤波器:频率高于某一频率同时又低于另一频率的所有信号可以通过。
●带阻滤波器:频率高于某一频率同时又低于另一频率的所有信号不能通过。

2.2无源滤波器(无放大电路)

●低通滤波器及其幅频特性:
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●高通滤波器及其幅频特性:
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2.3有源滤波器

●同相低通滤波器及幅频特性:
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●反相低通滤波器:去掉R2时为积分电路
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●反相高通滤波器:去掉R1时为微分电路
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2.4幅频特性的过渡带

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●在过渡带增益以每十倍频程-20dB速率下降,每当ω增加10倍,放大倍数减少为原来的1/10,而20lg(1/10)=-20dB
●dB为幅值特性曲线纵坐标的单位,A为放大倍数,X为dB值,则X= 20lgA
●过渡带越窄越好,增加RC环节(增加滤波器阶数)可缩小过渡带。

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