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相頻特性,相頻特性曲線的物理意義是什么相頻特性曲線上的值為180是輸出信

來源:整理 時(shí)間:2023-08-27 11:46:16 編輯:智能門戶 手機(jī)版

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1,相頻特性曲線的物理意義是什么相頻特性曲線上的值為180是輸出信

相位延遲π

相頻特性曲線的物理意義是什么相頻特性曲線上的值為180是輸出信

2,相頻特性的介紹

輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的相角差稱為相頻特性相角差與頻率的關(guān)系曲線稱為相頻特性曲線正弦輸入信號(hào)的響應(yīng)也是正弦信號(hào),頻率與輸入信號(hào)相同。不同的是相位與幅值

相頻特性的介紹

3,什么是理想信道的幅頻特性相頻特性

給系統(tǒng)一個(gè)正弦輸入,系統(tǒng)輸出響應(yīng)隨著正弦輸入的角頻率w而呈現(xiàn)不同的變化,其中輸出幅度隨著w變化規(guī)律為幅頻特性,輸出相角與輸出相角的相位差與w的變化規(guī)律構(gòu)成相頻特性~

什么是理想信道的幅頻特性相頻特性

4,信號(hào)系統(tǒng)里相頻的物理意義是什么啊說詳細(xì)點(diǎn)

一個(gè)信號(hào)的相頻特性指的就是一個(gè)信號(hào)分解為若干個(gè)正弦信號(hào)后,各正弦個(gè)信號(hào)的所對(duì)應(yīng)的相位,說白了就是位置在哪里。因?yàn)樵夹盘?hào)由分解的信號(hào)合成(也就是相加)得到,為了得到那個(gè)原始信號(hào)的形狀,分解后的各個(gè)正弦信號(hào)必須在一定的位置上(即相位),在一定的位置上大小也有響應(yīng)的要求(即幅度),最終各個(gè)分解的信號(hào)相加會(huì)得到原始波形的形狀。傅立葉變換(或傅立葉級(jí)數(shù)展開)就是可以將一個(gè)原始信號(hào)分解后分析。

5,自動(dòng)控制原理相頻特性如何計(jì)算

相頻特性= -arctanTw
老師沒講?要不就是你沒聽。將每個(gè)環(huán)節(jié)寫成指數(shù)形式Ae^θj,取對(duì)數(shù)后結(jié)果就是:幅頻特性=各環(huán)節(jié)幅頻特性相加;相頻特性=分子的各環(huán)節(jié)相頻特性之和-分母的各環(huán)節(jié)相頻特性之和。這個(gè)題目就是相頻=0-<(jw+1)-<(0.2jw+1)。這也是為什么要用對(duì)數(shù)坐標(biāo)的原因
1.當(dāng)系統(tǒng)的輸入為正弦信號(hào)時(shí),則輸出的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)也是一個(gè)正弦信號(hào),其頻率和輸入信號(hào)的頻率相同,但幅度和相位發(fā)生了變化,而變化取決于角頻率ω。若把輸出的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和輸入正弦信號(hào)用復(fù)數(shù)表示,并求它們的復(fù)數(shù)比,則得G(jω)=A(ω)e rΦ(ω)G(jω)稱為頻率特性,A(ω)是輸出信號(hào)的幅值與輸入信號(hào)幅值之比,稱為幅頻特性。Φ(ω)是輸出信號(hào)的相角與輸入信號(hào)的相角之差,稱為相頻特性。2.在電子技術(shù)實(shí)踐中所遇到的信號(hào)往往不是單一頻率的, 而是在某一段頻率范圍內(nèi), 在放大電路、濾波電路及諧振電路等幾乎所有的電子電路和設(shè)備中都含有電抗性元件, 由于它們?cè)诟鞣N頻率下的電抗值是不相同的, 因而電信號(hào)在通過這些電子電路和設(shè)備的過程中, 其幅度和相位發(fā)生了變化, 亦即是使電信號(hào)在傳輸過程中發(fā)生了失真.這種失真有時(shí)候是我們需要的, 而有時(shí)候是不需要的, 而且必須加以克服。

6,有誰知到RLC串聯(lián)和并聯(lián)電路的相頻特性及幅頻特性的定義

1、使用低頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字同步示波器、毫伏計(jì);2、固定信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)幅值,僅改變頻率,測量被測電路的輸出信號(hào)幅值,比較、記錄數(shù)據(jù);3、固定信號(hào)幅值,改變頻率,用示波器測輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的相位差,記錄數(shù)據(jù);4、根據(jù)上面2組數(shù)據(jù),繪圖。
重點(diǎn): 1.網(wǎng)絡(luò)函數(shù)及其相關(guān)的基本概念。 2.了解網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零、極點(diǎn)分布對(duì)時(shí)域響應(yīng)(沖激響應(yīng))的影響。 難點(diǎn): 1.了解網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零、極點(diǎn)分布對(duì)頻域響應(yīng)(頻率特性)的影響。 2.從網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的角度重新理解濾波器。 3.了解雙二次函數(shù)對(duì)應(yīng)的濾波特性相關(guān)知識(shí)的復(fù)習(xí) 我們知道沖激響應(yīng)即為電路的零輸入響應(yīng),它與激勵(lì)無關(guān),體現(xiàn)電路本身的特性,而且任意電路的沖激響應(yīng)容易通過實(shí)驗(yàn)得出。是否可以通過電路的沖激響應(yīng)與輸入信號(hào)本身的某種簡單的計(jì)算,直接得出電路的響應(yīng)呢?設(shè)電路的沖激響應(yīng)為 激勵(lì)響應(yīng) 激勵(lì)為沖激函數(shù)時(shí): 激勵(lì)延時(shí)的沖激函數(shù)時(shí): 沖激函數(shù)的強(qiáng)度為時(shí): 兩邊同時(shí)積分: 變化時(shí),如果將對(duì)應(yīng)于所有值的上述激勵(lì)之和作為網(wǎng)絡(luò)的輸入,根據(jù)疊加定理,輸出即為上述響應(yīng)之和 即: 如果對(duì)應(yīng)的拉氏象函數(shù)為,對(duì)應(yīng)的拉氏象函數(shù)為,對(duì)應(yīng)的拉氏象函數(shù)為,根據(jù)拉氏變換的性質(zhì):,則:,那么: 14.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)簡介一、網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 電路在單一激勵(lì)作用下,其零狀態(tài)響應(yīng)的象函數(shù)與激勵(lì)的象函數(shù)之比,定義為該電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù),即: 二、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的性質(zhì) 根據(jù)定義,當(dāng)時(shí),,也就是說,當(dāng)激勵(lì)的象函數(shù)為1時(shí),響應(yīng)的象函數(shù)就正好等于網(wǎng)絡(luò)函數(shù)。而當(dāng)時(shí),,可見網(wǎng)絡(luò)函數(shù)正好就是網(wǎng)絡(luò)的單位沖激響應(yīng)的象函數(shù)。 對(duì)僅含r、l(m)、c及受控源等元件的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為s的實(shí)系數(shù)有理函數(shù),其分子、分母的根可以為實(shí)數(shù)或者共軛復(fù)數(shù)。網(wǎng)絡(luò)函數(shù)中不會(huì)出現(xiàn)激勵(lì)的象函數(shù)。三、種類 根據(jù)激勵(lì)性質(zhì)的不同——電壓源或者電流源,響應(yīng)選取的不同——任意兩點(diǎn)的電壓或者電流,可以將網(wǎng)絡(luò)函數(shù)分為 激勵(lì) 響應(yīng) 電壓源 電流源 同一支路電壓 --------- 策動(dòng)點(diǎn)阻抗 同一支路電流 策動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納 --------- 不同支路電壓 電壓轉(zhuǎn)移比 轉(zhuǎn)移阻抗 不同支路電流 轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 轉(zhuǎn)移電流比 例題1:已知低通濾波器如圖(a),求其轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 首先根據(jù)時(shí)域電路繪出其運(yùn)算電路(s域模型)如圖(b)。 1)轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。根據(jù)網(wǎng)孔法: 解出: 因此,轉(zhuǎn)移導(dǎo)納為 2)轉(zhuǎn)移電壓比。節(jié)點(diǎn)1的電位為:,而: 所以,轉(zhuǎn)移電壓比 例題2 在圖所示的由獨(dú)立電流源i驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)電路中,設(shè)電容初始狀態(tài)為零,試求以電壓u為響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)。 因?yàn)殡妷菏橇銧顟B(tài)響應(yīng),如果及分別為及的拉氏變換,則所求的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為驅(qū)動(dòng)點(diǎn)阻抗。 因?yàn)椴⒙?lián)電路的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納是,于是有 因此 例題3 如圖所示電路。求網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移阻抗。 由分流關(guān)系可得: 而 所以 例題4 如圖所示的運(yùn)放電路中,已知,及。求網(wǎng)絡(luò)的電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)。 題中所示電路的運(yùn)算電路見圖(b)。其節(jié)點(diǎn)電壓方程是: 由于題中的運(yùn)放為理想運(yùn)放,因此: 將代入節(jié)點(diǎn)方程,得到待求的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為: 代入給出的元件參數(shù)即可。14.2 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零極點(diǎn) 14.2.1 零極點(diǎn)的定義 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的分子分母均為關(guān)于s的多項(xiàng)式,將之改寫為因子相乘的形式 其中,h0為常數(shù),、、…、是的根,、、…、是的根。 當(dāng)時(shí),,故稱、、…、為網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零點(diǎn);當(dāng)時(shí),,將趨近于無限大,所以稱、、…、為網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)。從前面所學(xué)的知識(shí)可知,的零極點(diǎn)為實(shí)數(shù)或共軛的復(fù)數(shù)。14.2.2 零極圖 以s的實(shí)部為橫軸,虛部為縱軸的坐標(biāo)平面為復(fù)頻率平面(復(fù)平面——s平面),在該平面中分別用“o”和“′”表示出零、極點(diǎn)的位置,這就是的零極圖。 如: 所以該網(wǎng)絡(luò)函數(shù)對(duì)應(yīng)兩個(gè)零點(diǎn):,;三個(gè)極點(diǎn):,,。 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零極圖為: 14.3極點(diǎn)與沖激響應(yīng) 14.3.1極點(diǎn) 極點(diǎn)決定電路的沖激響應(yīng)的變化規(guī)律。 一般情況下, 的特性就是時(shí)域響應(yīng)中自由分量的特性,而 又為網(wǎng)絡(luò)函數(shù)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間函數(shù),所以網(wǎng)絡(luò)沖激響應(yīng)的性質(zhì)就取決于網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)在復(fù)頻率平面上的位置。為了簡化說明,我們假設(shè)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為真分式,且僅含一階極點(diǎn)。據(jù)此,我們來討論極點(diǎn)在復(fù)頻率平面上的位置與沖激響應(yīng)之間的關(guān)系。 (1) 極點(diǎn)位于原點(diǎn),即 ,則沖激響應(yīng)對(duì)應(yīng)的特性為階躍函數(shù)。 (2) 極點(diǎn)位于左半實(shí)軸,即 , ,則沖激響應(yīng)按指數(shù)規(guī)律衰減。極點(diǎn)距原點(diǎn)越遠(yuǎn),衰減越快。 (3) 極點(diǎn)位于右半實(shí)軸,即 , ,則沖激響應(yīng)按指數(shù)規(guī)律增長。極點(diǎn)距原點(diǎn)越遠(yuǎn),增長越快。 (4) 極點(diǎn)位于虛軸上,即 ,虛極點(diǎn)成對(duì)出現(xiàn)(共軛虛數(shù)),則沖激響應(yīng)為不衰減的自由振蕩,即按照正弦規(guī)律變化。極點(diǎn)距原點(diǎn)越遠(yuǎn),振蕩頻率越高。 (5) 極點(diǎn)位于左半平面但不包括實(shí)軸,即 , ,復(fù)數(shù)極點(diǎn)成對(duì)出現(xiàn),則沖激響應(yīng)為振幅按指數(shù)規(guī)律衰減的自由振蕩。極點(diǎn)距虛軸越遠(yuǎn),衰減越快;距實(shí)軸越遠(yuǎn),振蕩頻率越高。 (6) 極點(diǎn)位于右半平面但不包括實(shí)軸,即 , ,復(fù)數(shù)極點(diǎn)成對(duì)出現(xiàn),則沖激響應(yīng)為振幅按指數(shù)增長的自由振蕩。極點(diǎn)距虛軸越遠(yuǎn).增長越快;距實(shí)軸越遠(yuǎn),振蕩頻率越高。 對(duì)上述各種情況可做進(jìn)一步概括。當(dāng)極點(diǎn)位于復(fù)頻率平面的左半平面時(shí),對(duì)應(yīng)特性隨時(shí)間的增加而減小,最后衰減為零,這樣的暫態(tài)過程是穩(wěn)定的;反之,當(dāng)極點(diǎn)位于右半平面時(shí),對(duì)應(yīng)特性隨著時(shí)間增加而發(fā)散,這樣的暫態(tài)過程是不穩(wěn)定的,這樣的網(wǎng)絡(luò)受到一個(gè)沖激作用后,響應(yīng)會(huì)越來越大;當(dāng)極點(diǎn)位于虛軸上時(shí),屬于臨界穩(wěn)定;另外,當(dāng)極點(diǎn)位于實(shí)軸上時(shí),響應(yīng)是非振蕩的,否則均為振蕩的暫態(tài)過程。 其情況如下圖 14.3.2 零點(diǎn) 以無重根為例,當(dāng),與之對(duì)應(yīng)的沖激響應(yīng)為而其中的系數(shù)則與零點(diǎn)有關(guān)??梢娏泓c(diǎn)與極點(diǎn)一起共同決定沖激響應(yīng)中的每一項(xiàng)的量值。 例題:求圖13.8(a)所示電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù),以及其零極點(diǎn)圖,并根據(jù)極點(diǎn)位置定性說明響應(yīng)的特性。 由電路可見,該電路為一個(gè)平衡的交流電橋,因此,1w電阻兩端電壓為零,所以電路對(duì)應(yīng)的復(fù)頻域模型如圖13.8(b)所示 待求的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為: 分別令的分子與分母多項(xiàng)式為零,可以得到網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零極點(diǎn)分別為:;,。 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零極點(diǎn)圖如圖13.8(c)所示,由此可定性地得到網(wǎng)絡(luò)的沖激響應(yīng)為正弦響應(yīng),如圖13.8(d)所示。14.4極點(diǎn)與頻率響應(yīng) 14.4.1 頻率響應(yīng) 將網(wǎng)絡(luò)函數(shù)中的用代替,即得,研究由變化時(shí),網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的變化情況,可以得到相應(yīng)電路變量的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)隨著頻率變化的特性。 式中為網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模值,而為網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的相位。1.幅頻特性 通常把隨著變化的關(guān)系稱為幅值頻率響應(yīng),簡稱幅頻特性,在以頻率為橫軸,為縱軸的平面上所繪出的曲線稱為相應(yīng)響應(yīng)的幅頻特性曲線。2.相頻特性 將隨著變化的關(guān)系稱為相位頻率特性,簡稱相頻特性,在以頻率為橫軸,為縱軸的平面上所繪出的曲線稱為相應(yīng)響應(yīng)的相頻特性曲線。14.4.2 極點(diǎn)與頻率響應(yīng) 由于實(shí)際上是的一種特例,因此,可以推論的零極點(diǎn)與相應(yīng)電路變量的頻率響應(yīng)之間具有密切的關(guān)系。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的表達(dá)式: (13-8) 有: (13-9) 這樣,我們就可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零、極點(diǎn),直接計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng),當(dāng)然,也可以根據(jù)零極點(diǎn)在復(fù)平面中的位置,直觀地看出零極點(diǎn)對(duì)電路頻率響應(yīng)的影響。我們用以下的例子加以說明。 例13-7 如圖13.9(a)所示的rc并聯(lián)電路,試定性地繪制出以電壓為輸出變量時(shí),該電路的頻率響應(yīng)。 解:以輸出電壓u為電路變量的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為 該網(wǎng)絡(luò)函數(shù)極點(diǎn)為。 令,有: 由此可得: (13-10) 由上式可見,隨著的增加,將單調(diào)地減少。在直流情況下,;在高頻情況下,。而隨著的增加,將單調(diào)地減小,當(dāng)時(shí),。頻率響應(yīng)示于圖13.9(b)。 下面,讓我們從零極點(diǎn)在復(fù)平面上的位置來研究如何得到上述結(jié)論。在圖13.9(c)中,極點(diǎn)位于實(shí)軸上的處,復(fù)數(shù)代表一個(gè)向量,其頂點(diǎn)在處,而其起點(diǎn)則在極點(diǎn)處。因此代表這個(gè)向量的長度,而代表向量和實(shí)軸正方向的交角。由式(13-11),有 顯然,在處,,;當(dāng)處,,;在處,向量與實(shí)軸的交角為。即:當(dāng)時(shí) 所以,當(dāng)向量的頂點(diǎn)沿移動(dòng)時(shí),向量長度和向量交角就會(huì)隨之改變(如圖13.9(c)所示,,),從而可得到如圖13.9(b)所示的的幅頻特性曲線和相頻特性曲線。14.5從網(wǎng)絡(luò)函數(shù)看濾波器分析 14.5.1 濾波器簡介一、濾波器 我們已經(jīng)研究了零極點(diǎn)跟頻率響應(yīng)的關(guān)系,由網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性可見,對(duì)于由電阻、電容、電感等組成的不同形式的網(wǎng)絡(luò),它們可以讓某些頻率信號(hào)順利通過,而讓另一些頻率的信號(hào)被抑制掉,這種網(wǎng)絡(luò)我們稱為濾波器。二、分類 濾波器按照其組成元件的性質(zhì)可以分為有源濾波器和無源濾波器。如果濾波器由電阻、電容、電感等無源元件構(gòu)成,則稱為無源濾波器;如果濾波器中含有晶體管、運(yùn)算放大器等有源元件時(shí),稱為有源濾波器。 濾波器按其功能可以分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器和全通濾波器。它們的理想特性可分別如圖中的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示。這些理想特性在工程中僅能近似實(shí)現(xiàn),比如在上一節(jié)的例題13-17的rc并聯(lián)電路,從得到的幅頻特性可見其具有低通特性,在工程中,我們稱其中的為低通濾波器的截止頻率,而定義低通濾波器從0到的頻率范圍為其通頻帶。 在濾波器理論中,是一類特別重要的網(wǎng)絡(luò)函數(shù),稱為雙二次函數(shù),它可以作為多種濾波器的積木塊,也就是說,可以用這些雙二次函數(shù)對(duì)應(yīng)的單元電路進(jìn)行鏈接,構(gòu)成復(fù)雜的濾波電路。 本節(jié)將針對(duì)雙二次函數(shù)幾種典型的系數(shù)情況,主要對(duì)高通、低通及帶通三種對(duì)應(yīng)的濾波情況進(jìn)行分析。 14.5.2 低通濾波器一、條件 當(dāng),即:,且極點(diǎn)位于復(fù)平面的左半平面時(shí),網(wǎng)絡(luò)為二階低通特性。二、分析 令,,同時(shí),設(shè),則 (13-11a) 其中 (13-11b) 則其幅頻特性及相頻特性分別為: (13-11c) (13-11d) 的零極點(diǎn)圖及幅頻特性、相頻特性曲線分別如圖(a)、(b)、(c)所示。其中k稱為增益系數(shù),q稱為濾波電路的品質(zhì)因數(shù),其大小決定了在頻率為處幅頻特性曲線的尖銳程度,q越大,曲線越尖銳。 三、無源實(shí)現(xiàn) 電路如圖所示。 其電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為: (13-12a) 令:,,且,即:時(shí) (13-12b) 可見,其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)形式(見式13-12a)與式(13-11a)相同,而其幅頻特性及相頻特性與前圖基本相同,只是其幅頻特性中的。 四、有源實(shí)現(xiàn) 看圖示的有源網(wǎng)絡(luò),其中的運(yùn)算放大器增益為k,且運(yùn)算放大器的輸入電流為零。 對(duì)a、b兩節(jié)點(diǎn)列寫節(jié)點(diǎn)方程,有 解之,可得 因此電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為: (13-13) 將式(13-13)與無源網(wǎng)絡(luò)得到的電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)式(13-12a)比較,如果選擇,,則兩式只相差一個(gè)常數(shù)因子k,而式(13-13)的形式與式(13-11a)完全相同,因此其零極點(diǎn)圖、幅頻特性及相頻特性曲線即如圖所示。14.5.3 高通濾波器一、條件 當(dāng),即,且極點(diǎn)位于復(fù)平面的左半平面時(shí),網(wǎng)絡(luò)函數(shù)對(duì)應(yīng)二階高通特性。二、分析 與低通濾波特性的分析類似,令,,同時(shí),設(shè),則 (13-14a) 其中 (13-14b) 則其幅頻特性及相頻特性分別為: (13-14c) (13-14d) 的零極點(diǎn)圖及幅頻特性、相頻特性曲線分別如(a)、(b)、(c)所示。 三、無源實(shí)現(xiàn) 考察電路如圖所示,令:,,且,即:時(shí),其電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為: (13-15) 可見,其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)形式與式(13-14a)相同,而其幅頻特性及相頻特性如圖13.14所示。四、有源實(shí)現(xiàn) 下面我們?cè)賮砜纯磮D示的有源網(wǎng)絡(luò),其中的運(yùn)算放大器增益為k,且運(yùn)算放大器的輸入電流為零。 其電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為: (13-16) 將式(13-16)與無源網(wǎng)絡(luò)得到的電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)式(13-15)比較,如果選擇,,則兩式只相差一個(gè)常數(shù)因子k,而式(13-16)的形式與式(13-14a)完全相同,因此其零極點(diǎn)圖、幅頻特性及相頻特性曲線即如圖所示。14.5.4 帶通濾波器一、條件 當(dāng),即,極點(diǎn)位于復(fù)平面的左半平面時(shí),網(wǎng)絡(luò)函數(shù)對(duì)應(yīng)二階帶通特性。二、分析 與前面分析類似,令,,同時(shí),設(shè),則 (13-17a) 其中 (13-17b) 則其幅頻特性及相頻特性分別為: (13-17c) (13-17d) 的零極點(diǎn)圖及幅頻特性、相頻特性曲線分別如圖(a)、(b)、(c)所示。 三、無源實(shí)現(xiàn) 考察電路如圖所示,令:,,且,即:時(shí),其電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為: (13-18) 可見,其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)形式與式(13-17a)相同,而其幅頻特性及相頻特性如圖13.17所示。四、有源實(shí)現(xiàn) 下面我們?cè)賮砜纯磮D示的有源網(wǎng)絡(luò),其中的運(yùn)算放大器增益為k,且運(yùn)算放大器的輸入電流為零。 其電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為: (13-19) 將式(13-19)與圖13.18中的無源網(wǎng)絡(luò)得到的電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)式(13-8)比較,如果選擇,,則兩式只相差一個(gè)常數(shù)因子,而式(13-19)的形式與式(13-17a)完全相同,因此其零極點(diǎn)圖、幅頻特性及相頻特性曲線即如圖13.17所示五、說明 總之,從以上分析可見,無源濾波器的幅值增益不能超過1,且在實(shí)際制作時(shí)常常使用成本較高且不易集成的電感元件,能夠提供的頻帶范圍也很窄,一般在300hz~300khz范圍內(nèi)。而有源濾波器克服了無源濾波器的重要缺點(diǎn)。它體積小,易于集成,成本較低,而且能夠在無源濾波器提供的相同頻帶范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)不同增益的濾波特性。同時(shí),它可以通過電壓跟隨器實(shí)現(xiàn)濾波器與前級(jí)電源及后級(jí)負(fù)載之間的隔離,使得濾波器的特性免受電源及負(fù)載波動(dòng)的影響,這樣的隔離也有利于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以相對(duì)獨(dú)立低考慮各級(jí)電路的設(shè)計(jì),然后通過各級(jí)電路的級(jí)聯(lián)來完成所需的傳遞函數(shù)。
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