1、<p><b>　　電子課程設(shè)計</b></p><p><b>　　電子課程設(shè)計報告</b></p><p>　課題題目指導老師學生姓名學生學號完成時間：：：：：窄帶選頻放大器</p><p>　2010.6.9</p><p><b>　　目錄</b></p

2、><p><b>　　摘要:3</b></p><p><b>　　1系統(tǒng)概述3</b></p><p>　　1.1選頻電路：4</p><p><b>　　1.2放大器：4</b></p><p>　　1.3低通濾波器：4</p>

3、<p>　　2單元電路設(shè)計與分析4</p><p>　　2.1雙T選頻網(wǎng)絡(luò)：5</p><p>　　2.2運算放大器6</p><p>　　2.3低通濾波器7</p><p>　　3電路的安裝與調(diào)試7</p><p><b>　　4結(jié)束語9</b></p>&l

4、t;p>　　4.1設(shè)計簡單介紹9</p><p>　　4.2設(shè)計調(diào)試中的難點10</p><p>　　4.3改善及改進意向10</p><p>　　4.4收獲與體會10</p><p>　　附上元件明細表及參考資料10</p><p>　　(題目：窄帶選頻放大器)</p><p>

5、;<b>　　摘要:</b></p><p>　　有源濾波器具有與rlc串聯(lián)諧振電路相同的特性曲線，利用數(shù)值計算的方法，得出兩級級聯(lián)的濾波器在臨界偏調(diào)時各級中心頻率f0與q值的關(guān)系，分析了電路不同q值與平頂寬度的關(guān)系，在本設(shè)計中采用了RC電路；據(jù)此，設(shè)計并制作了具有平頂特性的窄帶通濾波器。仿真結(jié)果表明其特性與理論計算曲線大致相似。在制作過程中，為達到仿真效果及理論計算結(jié)果，不斷對電路進行調(diào)試

6、，還對電路的選擇性、誤差進行了分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 選頻網(wǎng)絡(luò);運算放大器;低通濾波器;反饋電路。</p><p><b>　　1系統(tǒng)概述</b></p><p>　　本設(shè)計電路由選頻電路、放大器和低通濾波器組成。</p><p><b>　　1.1選頻電路：</b></p>

7、;<p>　　由UA741及電阻電容構(gòu)成的雙T選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，將輸入的多種頻率信號進行選頻，運算放大器A1的反饋電路中，接入了窄頻帶濾波器，諧振頻率f=1/2πRC=2KHz。</p><p><b>　　1.2放大器：</b></p><p>　　由UA741運算放大器構(gòu)成半波整流器，輸出正半周信號。</p><p><b

8、>　　1.3低通濾波器：</b></p><p>　　由電阻電容構(gòu)成，將高頻經(jīng)電容濾去，輸出低頻信號，因而該放大器僅選擇2KHz(T=0.5ms)頻率信號經(jīng)放大后變?yōu)榻涣鬏敵?，其輸出可接自動示波器顯示輸出波形。</p><p>　　2單元電路設(shè)計與分析</p><p>　　2.1雙T選頻網(wǎng)絡(luò)：</p><p>　　多個頻率輸

9、入信號首先經(jīng)過C6，R5隔直流，再經(jīng)過雙T網(wǎng)絡(luò)將所選的頻率信號選出。</p><p>　　雙T網(wǎng)路參數(shù)計算過程：</p><p><b>　　電路圖如圖所示：</b></p><p><b>　　其等效電路圖：</b></p><p>　　雙T網(wǎng)絡(luò)中的電容采用的是滌綸電容。主要特點：小體積，大容量，

10、耐熱耐濕；名稱：聚酯（滌綸）電容； 符號：CL ；電容量：40p--4u ；額定電壓：63--630V ；應(yīng)用：對穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路、濾波、降噪、脈沖電路中。</p><p><b>　　2.2運算放大器</b></p><p>　　UA741是一塊高增益通用運算放大器電路。能完成加、減、乘、除、積分、微分、對數(shù)等運算。也可用作信號發(fā)生、放大、比較、變換、

11、整流、濾波等電路。其特點如下：</p><p>　　內(nèi)部包含相位補償回路和過流保護電路，外圍元件少</p><p>　　消耗電流?。篒cc=1.7Ma(典型值：RL=∞)</p><p><b>　　調(diào)零回路簡單</b></p><p><b>　　增益高，功耗小</b></p>&l

12、t;p><b>　　管腳圖：</b></p><p><b>　　管腳功能：</b></p><p><b>　　1.調(diào)零1</b></p><p><b>　　2.反相輸入</b></p><p><b>　　3.正相輸入</b&g

13、t;</p><p><b>　　4.負電源</b></p><p><b>　　5.調(diào)零2</b></p><p><b>　　6.輸出</b></p><p><b>　　7.正電源</b></p><p><b>　

14、　8.空腳</b></p><p>　　在這里運用了放大功能，反饋電阻/輸入電阻=100K/1K=100倍。</p><p><b>　　2.3低通濾波器</b></p><p>　　直接接電阻接地，濾去高頻，電容采用220nF的瓷片電容。</p><p><b>　　3電路的安裝與調(diào)試</b

15、></p><p>　　電路首先采用ISIS軟件仿真，仿真效果如圖：</p><p>　　A路是信號發(fā)生器送入的信號</p><p>　　B路是經(jīng)過電容電阻濾波之后的信號</p><p>　　C路是經(jīng)過雙T網(wǎng)絡(luò)選頻后的波形</p><p>　　D路是經(jīng)放大之后的波形</p><p>　　電

16、路焊接好以后，用信號發(fā)生器分別送不同信號進去，輸出接示波器，觀察到并沒有達到仿真的效果，波形失真較嚴重，改善電路時將二極管1N4148正向焊接，觀察到示波器失真并不明顯，接著改變低通濾波電路，在其中的10K 電阻上再并了一個10K電阻，減小頻率，可以輸出同頻率的類似正選波的波形；但是放大效果不好，接著改變反饋電阻，從而改善放大效果。</p><p>　　從示波器觀察時，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的頻率時，記錄了大致波形現(xiàn)象：

17、</p><p>　　f=2K時，等幅輸出；</p><p>　　f<2K時，放大倍數(shù)增大，但是失真嚴重；</p><p>　　f>2K時，輸出信號衰減了；</p><p>　　f<500Hz，輸出波形為方波。</p><p>　　之后查找資料時，介紹到1N4148正向接，開始仿真時將1N4148正向

18、后，仿真波形失真更嚴重，如圖：</p><p>　　此時，放大部分的放大效果變差，可能是因為二極管正向時電阻與反饋電阻并聯(lián)，使得總電阻減小，從而放大倍數(shù)減小，仿真時，我將100K電阻斷開，波形沒什么變化，所以猜想錯誤。</p><p><b>　　4結(jié)束語</b></p><p><b>　　4.1設(shè)計簡單介紹</b>&l

19、t;/p><p>　　本設(shè)計運用了UA741對輸入信號進行濾波及放大，電路簡單，實現(xiàn)的功能：將2K左右的頻率從多種頻率中選出來，常用于材料探傷和自動控制的各種測量儀表中，功能較強；且采用的是RC電路，使得計算誤差更小。</p><p>　　4.2設(shè)計調(diào)試中的難點</p><p>　　電路中電容沒有理論值上計算的容值，所以用差不多大的電容代替了，而且電容電阻精確度不高，所

20、以會與理論有較大的差別。實際測試中不能同時輸入多種頻率，所以只能靠調(diào)節(jié)信號發(fā)生器，來測試各種輸入頻率時的輸出波形，這帶來了很多實驗中的麻煩。</p><p>　　4.3改善及改進意向</p><p><b>　　本設(shè)計出現(xiàn)的問題：</b></p><p>　　放大倍數(shù)不理想，可能與放大部分的二極管及下拉電阻有關(guān)，可以慢慢調(diào)節(jié)電阻，及二極管的型號

21、及接入的方向；反饋電阻也可以根據(jù)實際情況反復實驗測試調(diào)節(jié)其大小。</p><p>　　輸出波形不理想，可能濾波部分的電阻電容不精確，這點只能說盡可能改善。</p><p><b>　　4.4收獲與體會</b></p><p>　　經(jīng)過這次設(shè)計，了解了各種電容（滌綸電容、CBB電容、校正電容、瓷片電容的外形區(qū)別，及適用的用途）；學會計算雙T選頻網(wǎng)

22、絡(luò)的頻率大?。贿€學會了分析理論與實際的差別及調(diào)試。</p><p>　　附上元件明細表及參考資料</p><p><b>　　元件：</b></p><p><b>　　電容：</b></p><p><b>　　0.1uF3個</b></p><p>

23、;<b>　　2．2nF4個</b></p><p><b>　　50pF1個</b></p><p><b>　　220pF1個</b></p><p><b>　　電阻:</b></p><p>　　39k10k1k2k5k

24、 100k</p><p><b>　　其他：</b></p><p>　　1N41482個</p><p><b>　　7412個</b></p><p><b>　　參考資料：</b></p><p>　　[1]曾國華，李國成 電子技

25、術(shù)基礎(chǔ)習題與試題解 四川科學技術(shù)出版社 1985.10 153-155</p><p>　　[2] 劉本源，何傳易，盧再奇 基于FPGA的極窄帶濾波器的分析與設(shè)計 國防科技大學ATR國家重點實驗室</p><p>　　[3]李林和 采用不對稱RC雙T反饋電路的選頻放大器的分析與設(shè)計 天津科技大學自動化工程系</p><p>　　[4]虞