第六章高频信号处理电路.
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信号处理电路1 钳位电路钳位电路的作用是将电路的输出信号幅度限制在某一个预期值。
钳位电路分为限幅式和非限幅式,区别在于:信号经限幅式钳位电路限幅后,信号的峰峰值受到相当程度的损失;而信号经非限幅式钳位电路限幅后,信号的峰峰值基本不受到损失,但输出信号幅度却受到限制。
(1)限幅式钳位电路限幅电路是限制信号输出幅度的电路,它能按限定的范围削平信号电压的波形幅度,是用来限制信号电压范围的电路,又称限幅器、削波器等。
限幅电路应用非常广泛,常用于整形、波形变换、过压保护等电路。
二极管下限幅电路二极管上限幅电路二极管双向限幅电路(2)非限幅式钳位电路负钳位器:(1)简单型工作原理:Vi正半周时, DON,C充电至V值,Vo=0V。
Vi负半周时,DOFF,Vo=-2V。
(2)加偏压型工作原理:Vi正半周时,二极管DON,C被充电至V值(左正、右负),Vo=+V1(a)图或-V1(b)图。
Vi负半周时,二极管DOFF,RC时间常数足够大,Vo=VC+Vi(负半周)=2V。
几种二极管负钳位器电路比较:正钳位器(1)简单型工作原理Vi负半周时,DON,C充电至V值(左负、右正),Vo=0V。
Vi正半周时,DOFF,Vo=VC+Vi(正半周)=2V。
(2)加偏压型判断输出波形的简易方法 :1.由参考电压V1决定输出波形于坐标轴上的参考点。
2.由二极管D的方向决定原来的波形往何方向移动,若二极管的方向为,则波形必须向上移动;若二极管的方向为,则波形必须往下移动。
3.决定参考点与方向后,再以参考点为基准,将原来的波形画于输出坐标轴上,即为我们所求。
几种二极管正钳位器电路比较:2 信号比较电路运算放大器组成比较器集成电压比较器 LM139/239/3393 模拟乘法器基本应用:平衡调制;混频;倍频;同步检波应用举例:M15964 幅度调制电路调制:用被传送的低频信号去控制高频信号(载波)的参数(幅度、频率、相位),实现低频信号搬移到高频段。
高频电路工作原理工作原理是指高频电路的基本原理和工作方式。
高频电路是指工作频率在几百千赫兹到几十兆赫兹范围内的电路。
它在无线电通信、雷达、微波炉、电视等领域有着广泛的应用。
本文将着重介绍高频电路的工作原理及其相关概念。
一、高频电路的基本原理高频电路主要由三部分组成:信号源、信号处理电路和负载。
信号源产生高频信号,并通过信号处理电路对信号进行调节和处理,最后将信号传递给负载进行相应的工作。
1. 信号源信号源产生高频信号,可以是振荡器或其他高频信号产生器。
高频信号的频率一般在几千千赫兹(kHz)到几十兆赫兹(MHz)之间,可以通过频率调节电容器或电感器来调节。
2. 信号处理电路信号处理电路对高频信号进行调节和处理,以满足不同应用的需求。
常见的信号处理电路包括放大器、滤波器、混频器等。
放大器用于放大信号的幅度,滤波器用于过滤掉不需要的频率成分,混频器用于将两个不同频率的信号进行混频。
3. 负载负载是高频电路中需要进行工作的部分,可以是扬声器、天线、发射机等。
负载的特性对高频电路的工作有着重要的影响,需根据工作要求进行选择和设计。
二、常见的高频电路1. 放大器电路放大器是高频电路中常见的组件,用于放大输入信号的幅度。
常用的放大器电路有共射放大器、共基放大器和共集放大器等。
其中,共射放大器是最常用的一种,其工作原理是通过控制输入电流来调节输出电流。
2. 滤波器滤波器用于过滤掉不需要的频率成分,使目标频率的信号得以通过。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
它们通过选择合适的电容、电感和电阻组合实现信号的滤波。
3. 混频器混频器用于将两个不同频率的信号进行混频,得到新的频率信号。
它常用于无线电通信系统中的频率转换和变频器中。
混频器的原理是将两个输入信号相乘,然后通过滤波器提取所需的频率成分。
三、高频电路的特点1. 多径效应在高频电路中,电磁波在传播过程中会遇到多径效应,即信号会按照不同路径到达目标地点,导致信号间的干扰和传输损耗。
医学电子学基础答案【篇一:2009级医学电子学基础学科考试(复习大纲)】电子学基础学科考试(复习大纲)一、基本概念1、二极管伏安特性曲线各段对应的状态与特点。
2、稳压管作为特殊二极管的工作状态与特点。
3、npn与pnp型三极管工作于正常放大状态、截止状态、饱和状态时,其uc、 ub 、 ue三者之间的关系;其ie 、ic 、 ib三者之间的关系;发射结正偏和集电结的偏置条件。
4、三极管工作于饱和、截止和正常放大时,其静态工作点在输出特性曲线的位置和管子整体的状态;三极管静态工作点q对应的静态值。
4、放大电路的静态和动态的概念。
5、放大电路动态分析的图解法和微变等效电路法较各自适宜于分析何时放大电路的状态。
6、对多级放大器,其总的电压放大倍数ku、输入电阻ri、总的输出电阻ro的概念。
7、针对生物电信号的频带主要是在低频和超低频范围内的特点,放大这类信号时要采用适应这种频率特点何种多级放大器。
8、针对生物电信号的幅度低至毫伏级甚至微伏级的特点,生物电放大器一般都需要较高的电压放大倍数,为了在这种情况下保持放大器的稳定,通常要引入何种反馈。
9、针对生物电信号源不仅输出电压幅度低,而且提供电流的能力也很差的特点,生物电放大器一般都需要怎样的输入阻抗。
10、高通滤波只允许信号中的何种成分顺利通过,且衰减很小。
11、低通滤波只允许信号中的何种成分顺利通过,且衰减很小。
12、带通滤波只允许信号中的何种成分顺利通过,且衰减很小。
13、带阻滤波只允许信号中的何种成分顺利通过,且衰减很小。
14、对于电压串联负反馈使放大电路和电流并联负反馈使放大电路,它们对输入电阻和输出电阻有何影响。
14、引入负反馈可以使得放大电路发生哪些变化。
15、射极跟随器的电压放大倍数小于等于1。
16、数字逻辑电路中的基本逻辑关系和基本逻辑电路为何。
17、组合逻辑电路的组成及输入与输出间关系的特点。
18、模拟电子电路的特点。
19、数字电路分析的要求是什么。
高频电路设计与射频技术在现代通信领域中,高频电路设计和射频技术扮演着至关重要的角色。
无论是移动通信、卫星通信还是雷达系统,都离不开高频电路设计和射频技术的支持。
本文将探讨高频电路设计和射频技术的基本原理、应用以及未来发展趋势。
高频电路设计是指设计和实现在高频范围内工作的电路。
高频信号的频率通常在几百千赫兹到几百吉赫兹之间,这意味着电路中的元件和布线必须具备较高的频率响应和低损耗特性。
与低频电路设计相比,高频电路设计面临更多的挑战,例如电路布局的精确性、电磁干扰的抑制和信号传输的稳定性等。
射频技术是指在射频范围内传输和处理无线电频率信号的技术。
射频技术广泛应用于无线通信、雷达系统、卫星通信和无线电广播等领域。
射频技术的核心是射频电路的设计和优化。
射频电路通常包括功率放大器、混频器、滤波器和调制解调器等关键组件。
这些组件的设计和优化需要考虑频率响应、幅度和相位平衡以及功耗等因素。
高频电路设计和射频技术的应用非常广泛。
在移动通信领域,高频电路设计和射频技术用于设计和实现无线基站和移动终端设备。
无线基站通过射频电路将数字信号转换为无线信号,并通过天线传输到移动终端设备。
移动终端设备则通过射频电路接收和解调无线信号,并将其转换为数字信号。
高频电路设计和射频技术的优化可以提高通信质量和传输速率。
在雷达系统中,高频电路设计和射频技术用于实现雷达发射和接收模块。
雷达发射模块通过射频电路将发射信号放大并转换为高频信号,然后通过天线发射出去。
雷达接收模块则通过射频电路接收和放大回波信号,并将其转换为数字信号进行信号处理和目标识别。
高频电路设计和射频技术的优化可以提高雷达系统的探测距离和分辨率。
射频技术还广泛应用于卫星通信领域。
卫星通信系统通过射频电路实现地面站和卫星之间的信号传输。
地面站通过射频电路将信号转换为高频信号并通过卫星传输到目标地区的地面站。
卫星接收到信号后,通过射频电路将其转换为低频信号并传输到目标地区的地面站。
第一章 高频电路基本常识 第一部分为何要学习高频电路的知识电子电路可以分为模拟电路与数字电路,而模拟电路又可以分类为低频率电路与高频电路。
一般的电子技术人员,首先尝试设计或制作的,大多以数位电路或低频率电路为主,此较少从高频电路开始的。
其主要原因是,高频电路较难去理解,往往所制作出的电路无法如预期的设计目标动作。
但是,如果忽略了高频电路的基本常识,也可能使所设计出的数位电路或低频率电路不能成为最适当,甚至於可能会造成动作的不稳定。
相反地,如果能够熟悉高频电路,也可以提高数位电路或低频率电路的设计水准。
近些年,无论是数位电路或以直流为主的测试仪器电路,对於处理系要求高速化,结果也使得高频电路的基本常识相当重要。
低频率电路与高频电路的区别为了了解高频电路的特征,在此,对低频率电路与高频电路作一此较。
如下图1所示的为低频率电路与高频电路的此较。
图(a )为低频率电路,图(b)为高频电路。
首先,说明信号的流通。
由於在低频率电路的信号其波长较长,一般可以忽略时间因素。
因此,振荡器的输出端舆放大器的输入端可视为同一信号。
也即是,在低频率电路中的信号流通如箭头的方向所示,成为闭回路,此也称的为集中常数的考虑方法。
而在高频电路中,由於波长较短,不可以忽略时间的要素。
在同一时间的振荡器输出端,中途的电缆线上,放大器的输入端的信号就非同一信号,也就是说信号像电波一样传输着,这种考虑电路问题的方法称为分布常数。
一般地,在集中常数电路中的低频电路中,对於电缆线的限制较少,可以使用一般的隔离线,重视杂讯兴频率特性。
而在分布常数电路中的高频电路中,为了不使信号发生传送路径上的失真,使用同轴电缆线,重视特性阻抗。
在放大器的输出端所连接的负载如下:图1-(a )低频电路图1-(b )高频电路图(a)低频率电路为定电压驱动……即使负载阻抗有变化,输出电压也一定,放大器的输出阻抗Zo 舆负载的阻抗ZL 的关系为Zo<ZL 。
电路中的高频电路与射频电路高频电路与射频电路是现代电子学中非常重要的概念和技术领域之一,对于无线通信、雷达、卫星传输等领域具有广泛的应用。
本文将从高频电路和射频电路的基本概念、特点和应用等角度进行探讨,以帮助读者更好地理解和应用这两种电路。
高频电路是指工作频率在数百千赫兹 (kHz) 到数百兆赫兹 (MHz) 范围内的电路。
与低频电路相比,高频电路的特点在于信号的频率较高,信号传输和处理的时间较短。
由于信号的频率较高,高频电路需要考虑更多的器件特性和电磁效应。
常见的高频电路应用包括广播电台、电视信号处理、音频放大等。
射频电路是指工作频率在几百兆赫兹 (MHz) 到几十吉赫兹 (GHz) 范围内的电路。
射频电路是高频电路的一种特殊情况,射频信号的频率更高,传输和处理的时间更短。
射频电路常见的应用包括无线通信、雷达、卫星通信等。
在射频电路中,天线是一个重要的部件,主要负责将电信号转换为无线电波或将无线电波转换为电信号。
高频电路和射频电路的设计和应用需要考虑许多特殊因素。
首先,电感、电容和电阻等器件在高频和射频范围内的特性会受到电磁波效应、传输线效应等因素的影响,需要进行特殊的设计和优化。
其次,高频和射频电路的信号传输会受到反射、衰减、干扰等问题的影响,需要采取合适的接线方式、阻抗匹配和滤波等技术手段来解决。
此外,射频电路中还需要考虑无线电波的传播和天线的特性等因素。
在现代通信领域,高频电路和射频电路的应用非常广泛。
例如,在无线通信中,手机、无线局域网设备和卫星通信终端等都需要射频电路来进行信号的发送和接收。
而在雷达系统中,高频电路和射频电路则扮演着收发信号、处理信号和测量距离等关键角色。
此外,高频电路和射频电路的研究和应用也在无线电技术、雷达探测、医疗设备等领域发挥着重要的作用。
总之,高频电路和射频电路是现代电子学中重要的概念和技术。
它们具有较高的频率和较短的传输时间,需要特殊的设计和优化。
高频电路和射频电路在无线通信、雷达等领域具有非常广泛的应用。
6.2 教材第六章习题解答1. 设计一个巴特沃斯低通滤波器,要求通带截止频率6p f kHz =,通带最大衰减3p a dB =,阻带截止频率12s f kHz =,阻带最小衰减3s a dB =。
求出滤波器归一化传输函数()a H p 以及实际的()a H s 。
解:(1)求阶数N 。
lg lg sp spk N λ=-0.10.30.1 2.51011010.0562101101p s asp a k --==≈--332121022610s sp p πλπΩ⨯⨯===Ω⨯⨯将sp k 和sp λ值代入N 的计算公式得lg 0.05624.15lg 2N =-=所以取N=5(实际应用中,根据具体要求,也可能取N=4,指标稍微差一点,但阶数低一阶,使系统实现电路得到简化。
) (2)求归一化系统函数()a H p ,由阶数N=5直接查表得到5阶巴特沃斯归一化低通滤波器系统函数()a H p 为54321() 3.2361 5.2361 5.2361 3.23611a H p p p p p p =+++++或 221()(0.6181)( 1.6181)(1)a H p p p p p p =+++++ 当然,也可以按(6.12)式计算出极点:121()22,0,1,2,3,4k j Nk p ek π++==按(6.11)式写出()a H p 表达式41()()a k k H p p p ==-代入k p 值并进行分母展开得到与查表相同的结果。
(3)去归一化(即LP-LP 频率变换),由归一化系统函数()a H p 得到实际滤波器系统函数()a H s 。
由于本题中3p a dB =,即32610/c p rad s πΩ=Ω=⨯⨯,因此()()a a cH s H p s p ==Ω5542332453.2361 5.2361 5.2361 3.2361c c c cc cs s ss s Ω=+Ω+Ω+Ω+Ω+Ω对分母因式形式,则有()()a a cH s H p s p ==Ω52222(0.6180)( 1.6180)()c c c c cc s s s s s Ω=+Ω-Ω+Ω-Ω+Ω如上结果中,c Ω的值未代入相乘,这样使读者能清楚地看到去归一化后,3dB 截止频率对归一化系统函数的改变作用。
电子信息行业电子电路设计与仿真方案第一章电子电路设计基础 (2)1.1 电子电路设计概述 (2)1.2 电子电路设计流程 (2)1.2.1 需求分析 (2)1.2.2 电路方案设计 (3)1.2.3 电路原理图绘制 (3)1.2.4 电路仿真与优化 (3)1.2.5 电路板设计 (3)1.2.6 生产与调试 (3)1.3 电子电路设计原则 (3)1.3.1 功能优先原则 (3)1.3.2 优化设计原则 (3)1.3.3 可靠性原则 (3)1.3.4 可生产性原则 (4)1.3.5 简洁性原则 (4)第二章电路仿真技术 (4)2.1 电路仿真概述 (4)2.2 电路仿真软件介绍 (4)2.3 电路仿真方法与步骤 (5)第三章模拟电路设计与仿真 (5)3.1 模拟电路基本元件 (5)3.2 模拟电路设计要点 (6)3.3 模拟电路仿真案例分析 (6)第四章数字电路设计与仿真 (6)4.1 数字电路基本元件 (7)4.2 数字电路设计方法 (7)4.3 数字电路仿真案例分析 (7)第五章混合电路设计与仿真 (8)5.1 混合电路特点 (8)5.2 混合电路设计策略 (8)5.3 混合电路仿真案例分析 (9)第六章信号处理电路设计与仿真 (10)6.1 信号处理电路概述 (10)6.2 信号处理电路设计方法 (10)6.3 信号处理电路仿真案例分析 (10)第七章电源电路设计与仿真 (11)7.1 电源电路基本原理 (11)7.2 电源电路设计要点 (11)7.3 电源电路仿真案例分析 (12)第八章高频电路设计与仿真 (12)8.1 高频电路基本概念 (12)8.2 高频电路设计原则 (13)8.3 高频电路仿真案例分析 (13)第九章电子电路测试与优化 (14)9.1 电子电路测试方法 (14)9.1.1 功能测试 (14)9.1.2 功能测试 (14)9.1.3 故障诊断 (14)9.2 电子电路功能优化 (14)9.2.1 电路拓扑优化 (15)9.2.2 元件参数优化 (15)9.2.3 布局优化 (15)9.2.4 电路仿真与优化 (15)9.3 电子电路测试与优化案例分析 (15)9.3.1 案例背景 (15)9.3.2 测试与诊断 (15)9.3.3 优化方案 (15)9.3.4 优化结果 (15)第十章项目管理与团队协作 (16)10.1 项目管理概述 (16)10.2 项目管理流程与方法 (16)10.3 团队协作与沟通技巧 (17)第一章电子电路设计基础1.1 电子电路设计概述电子电路设计是指利用电子元件,如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等,按照预定的功能要求,设计出满足特定功能指标的电路系统。