壓控低通濾波畢業(yè)論文

1、<p><b>　　引 言</b></p><p>　　濾波器技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)中不可缺少的部分。濾波器已大量滲入現(xiàn)代技術(shù)中。很難想象一個(gè)稍微復(fù)雜的電子設(shè)備不使用這樣或那樣的濾波器。在現(xiàn)代通信和信號(hào)處理方面，電話，電報(bào)，電視，無線電等只不過是以濾波器作為它們的重要部件的一些例子而已</p><p>　　低通濾波器：在低頻率規(guī)定的范圍內(nèi)才能通過信號(hào)，利用這一性質(zhì)可

2、以濾出干擾頻率的信號(hào)，留下我們所需的頻率高的信號(hào)。它的用途很廣泛，比較接近我們生活的有帶通濾波器用于有線電視網(wǎng)的終端用戶或單向用戶處，其功能是用來屏蔽反向帶寬，以避免單向用戶的信號(hào)反饋，從而有效避免了網(wǎng)絡(luò)中由于單向用戶的信號(hào)反饋對整個(gè)雙向網(wǎng)絡(luò)的噪聲影響，有效保證了雙向網(wǎng)絡(luò)的正常工作</p><p>　　Protel設(shè)計(jì)技術(shù)</p><p>　　Protel是Altium公司推出的電路CAD

3、（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件。Protel DXP是該公司推出的最新一代板級桌面設(shè)計(jì)系統(tǒng)。</p><p>　　1.1 Protel設(shè)計(jì)電路板的步驟</p><p>　　Protel99 SE共包含五個(gè)模塊，分別是原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、自動(dòng)布線器、原理圖仿真和PLD的設(shè)計(jì)。-</p><p>　　1.2 電氣規(guī)則檢查（ERC） </p><

4、p>　　當(dāng)我們完成了原理圖的設(shè)計(jì)，需要檢查其是否正確時(shí)，Protel99 SE為我們準(zhǔn)備了可靠的電氣規(guī)則檢查工具，幫助我們檢查是否有同一網(wǎng)絡(luò)上放置了多個(gè)網(wǎng)絡(luò)名稱，是否有未連接的網(wǎng)絡(luò)名稱，未連接的電源、地符號(hào)，電路圖號(hào)有無重復(fù)，元件標(biāo)稱有無重復(fù)，總線格式是否錯(cuò)誤等。 </p><p>　　1.3 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表 </p><p>　　網(wǎng)絡(luò)表是連接原理圖和PCB的橋梁，網(wǎng)絡(luò)表正確與否直接影響

5、著PCB的設(shè)計(jì)。對于復(fù)雜方案的設(shè)計(jì)文件，產(chǎn)生正確的網(wǎng)絡(luò)表更是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。當(dāng)我們設(shè)計(jì)好原理圖，在進(jìn)行了ERC電氣規(guī)則檢查正確無誤后，就要生成網(wǎng)絡(luò)表，為PCB布線做準(zhǔn)備。網(wǎng)表生成非常容易，只要在“Design”下選取“Create Netlist”對話框，設(shè)置為那種格式的網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)表生成后，就可以進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)了。</p><p><b>　　1.4 PCB設(shè)計(jì)</b></p>&

6、lt;p>　　1.4.1 板框?qū)Ш?lt;/p><p>　　當(dāng)我們設(shè)計(jì)了原理圖，生成了網(wǎng)表，下一步就要進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)。首先要畫一個(gè)邊框，我們可以借助板框?qū)Ш?，來畫邊框。在“File”下選擇“New”中的“Wizards”,在選取“Printed Circuit Board Wizard”，點(diǎn)擊“OK”即可，按照顯示對話框的每一步提示，完成板框設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.4.2 建立P

7、CB文件</p><p>　　要進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，必須有原理圖，根據(jù)原理圖才能畫出PCB圖。按照上述板框?qū)Ш缴梢粡垺癐BM XT bus format”形式的印制板邊框。選擇PCB設(shè)計(jì)窗口下的“Design”中的“Add/Remove Library”,在對話框上選擇“4 Port Serial Interface.ddb”,在“\Design Explorer 99SE\Examples”文件夾中選取，點(diǎn)取“A

8、dd”,然后“OK”關(guān)閉對話框。在左側(cè)的導(dǎo)航樹上，打開“4 Port Serial Interface.prj”原理圖文件，選擇“Design”下的“Update PCB”，點(diǎn)取“Apply”,“Update Design”對話框被打開，點(diǎn)取“Execute”選項(xiàng)。對話框“Confirm Component Associations”對話框?qū)⒈淮蜷_，網(wǎng)絡(luò)連接表列出，選擇應(yīng)用“Apply”更新PCB文件，由于Protel99SE采用同步設(shè)

9、計(jì)，因此，不用生成網(wǎng)表也可以直接到PCB設(shè)計(jì)。這時(shí)，一個(gè)新的帶有網(wǎng)絡(luò)表的PCB文件將生成。</p><p>　　1.4.3 布局設(shè)計(jì)</p><p>　　布線的關(guān)鍵是布局，多數(shù)設(shè)計(jì)者采用手動(dòng)布局的形式?！癛oom”定義規(guī)則，可以將指定元件放到指定區(qū)域。Protel99 SE在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局選項(xiàng)包含自動(dòng)選擇和自動(dòng)對齊。使用自動(dòng)選擇方式可以很快地收集相似封裝的元件，然

10、后旋轉(zhuǎn)、展開和整理成組，就可以移動(dòng)倒板上所需位置上了。當(dāng)簡易的布局完成后，使用自動(dòng)對齊方式整齊地展開或縮緊一組封裝相似的元件。</p><p>　　新增動(dòng)態(tài)長度分析器。在元件移動(dòng)過程中，不斷地對基于連接長度的布局質(zhì)量進(jìn)行評估，并用綠色（強(qiáng)）和紅色（弱）表示布局質(zhì)量。</p><p>　　1.4.4 布線設(shè)計(jì)</p><p>　　在布線之前先要設(shè)置布線方式和布線規(guī)則。

11、Protel99 SE有三種布線方式：忽略障礙布線（Ignore obstacle），避免障礙布線（Avoid obstacle），推擠布線（Push obstacle）。我們可以根據(jù)需要選用不同的布線方式，在“Tools”工具菜單下選擇“Preferences”優(yōu)選項(xiàng)中選擇不同的布線方式。也可以使用“SHIFT+R”快捷鍵在三種方式之間切換。</p><p>　　第二章 EWB仿真分析技術(shù)</p>

12、<p>　　2.1 EWB的介紹</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)在國內(nèi)的逐漸普及，在電子設(shè)計(jì)行業(yè)，EDA工具也越來越多地為廣大電子設(shè)計(jì)工作者所使用，本文為大家介紹一種小巧但功能強(qiáng)大的模擬與數(shù)字電路混合仿真軟件，它就是ELECTRONICS WORKBENCH EDA5.0軟件。</p><p>　　2.2 應(yīng)用和特點(diǎn)</p><p>　　EWB是E

13、lectronics Workbench的縮寫，稱為電子工作平臺(tái)，是一種在電子技術(shù)界廣為應(yīng)用的優(yōu)秀計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)軟件，被譽(yù)為"計(jì)算機(jī)里的電子實(shí)驗(yàn)室"。 其特點(diǎn)是圖形界面操作，易學(xué)、易用，快捷、方便，真實(shí)、準(zhǔn)確，使用EWB可實(shí)現(xiàn)大部分硬件電路實(shí)驗(yàn)的功能。電子工作平臺(tái)的設(shè)計(jì)試驗(yàn)工作區(qū)好像一塊"面包板"，在上面可建立各種電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。電子工作平臺(tái)的器件庫可為用戶提供350多種常用模擬和數(shù)字器件， 設(shè)

14、計(jì)和試驗(yàn)時(shí)可任意調(diào)用。虛擬器件在仿真時(shí)可設(shè)定為理想模式和實(shí)模式，有的虛擬器件還可直觀顯示，如發(fā)光二極管可以發(fā)出紅綠藍(lán)光，邏輯探頭像邏輯筆那樣可直接顯示電路節(jié)點(diǎn)的高低電平，繼電器和開關(guān)的觸點(diǎn)可以分合動(dòng)作，熔斷器可以燒斷，燈泡可以燒毀，蜂鳴器可以發(fā)出不同音調(diào)的聲音，電位器的觸點(diǎn)可以按比例移動(dòng)改變阻值。電子工作平臺(tái)的虛擬儀器庫存放著數(shù)字電流表、數(shù)字電壓表、數(shù)字萬用表、雙通道 1000MHz 數(shù)字存儲(chǔ)示波器、999MIHz數(shù)字函數(shù)發(fā)生器、可直接

15、顯示電路頻率響應(yīng)的波特圖儀、16路數(shù)字信號(hào)邏輯分析儀、16位數(shù)字信號(hào)發(fā)生器等，這些虛擬儀器隨時(shí)可以拖放到工作區(qū)對電路進(jìn)行測試，并直接顯示有關(guān)數(shù)據(jù)或波形</p><p>　　使用EWB對電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)仿真的基本步驟是：</p><p>　　1. 用虛擬器件在工作區(qū)建立電路；</p><p>　　2.選定元件的模式、參數(shù)值和標(biāo)號(hào)；</p><p&

16、gt;　　3.連接信號(hào)源等虛擬儀器； </p><p>　　4. 選擇分析功能和參數(shù)；</p><p>　　5.激活電路進(jìn)行仿真；</p><p>　　6.保存電路圖和仿真結(jié)果。</p><p><b>　　第三章 濾波器</b></p><p>　　凡是有能力進(jìn)行信號(hào)處理的裝置都可以稱為濾波器。

17、在近代電信設(shè)備和各類控制系統(tǒng)中，濾波器應(yīng)用極為廣泛；在所有的電子部件中，使用最多，技術(shù)最為復(fù)雜的要算濾波器了。濾波器的優(yōu)劣直接決定產(chǎn)品的優(yōu)劣，所以，對濾波器的研究和生產(chǎn)歷來為各國所重視。--- 我國廣泛使用濾波器是50年代后期的事，當(dāng)時(shí)主要用于話路濾波和報(bào)路濾波。經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，我國濾波器在研制、生產(chǎn)和應(yīng)用等方面已納入國際發(fā)展步伐，但由于缺少專門研制機(jī)構(gòu)，集成工藝和材料工業(yè)跟不上來，使得我國許多新型濾波器的研制應(yīng)用與國際發(fā)展有一段

18、距離。濾波器相當(dāng)于一個(gè)電壓源。其優(yōu)點(diǎn)是：電路性能穩(wěn)定，增益容易調(diào)節(jié)。它能夠使有用信號(hào)通過且同時(shí)抑制無用信號(hào)。工程上常用作信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等。低通濾波器具有通低頻阻高頻的特點(diǎn)。由集成運(yùn)放和R、C元件組成的有源濾波電路，具有不用電感元件、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。而且由于集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗都很高，且輸出阻抗低，它構(gòu)成的有源濾波電路還具有一定的電壓放大和緩沖作用。</p><p><b>

19、;　　3.1 濾波器介紹</b></p><p>　　電視機(jī)和一些電子產(chǎn)品中常用的濾波器有陶瓷濾波器、聲表面濾波器、陶瓷陷波器和陶瓷鑒頻器等。 </p><p>　　3.2 有源濾波器---有源濾波器由下列一些有源元件組成：運(yùn)算放大器、負(fù)電阻、負(fù)電容、負(fù)電感、頻率變阻器（FDNR）、廣義阻抗變換器（GIC）、負(fù)阻抗變換器（NIC）、正阻抗變換器（PIC）、負(fù)阻抗倒置器（NII

20、）、正阻抗倒置器（PII）、四種受控源，另外，還有病態(tài)元件極子和零子。 由RC有源濾波器為原型的各類變種有源濾波器去掉了電感器，體積小，Q值可達(dá)1000，克服了RLC無源濾波器體積大，Q值小的缺點(diǎn)。但它仍有許多課題有待進(jìn)一步研究：理想運(yùn)放與實(shí)際特性的偏差的研究；由于有源濾波器混合集成工藝的不斷改進(jìn)，單片集成有待進(jìn)一步研究；應(yīng)用線性變換方法探索最少有源元件的濾波器需要繼續(xù)探索；元件的絕對值容差的存在，影響濾波器精度和性能等問題仍未

21、解決；由于R存在，集成占芯片面積大，電阻誤差大（20%～30%），線性度差等缺點(diǎn)，使大規(guī)模集成仍然有困難。盡管有這么多問題，RC有源濾波器的理論和應(yīng)用仍在持續(xù)發(fā)展中。</p><p>　　3.3 濾波器的應(yīng)用和特點(diǎn)</p><p>　　有源濾波器是一種應(yīng)用相當(dāng)廣泛的濾波器。隨著集成運(yùn)放的不斷發(fā)展和完善，有源濾波器的應(yīng)用更加廣泛。實(shí)踐證明，在有源濾波器中，集成運(yùn)放是一個(gè)非常有用的有源電子單元

22、。在無線技術(shù)領(lǐng)域中，集成運(yùn)放濾波器應(yīng)用相當(dāng)廣泛。它有如下特點(diǎn)。</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　在制作截止頻率或中心頻率較低的濾波器時(shí)，可以做到體積小、重量輕、成本低。</p><p><b>　　無需阻抗匹配。</b></p><p>　　可方便地制作截止頻率或中心

23、頻率連續(xù)可調(diào)的濾波器。</p><p><b>　　可得到一定的增益。</b></p><p>　　如果使用電位器、可變電容調(diào)整，可使濾波器的精度達(dá)到0.5%。</p><p>　　由于采用集成電路，故受機(jī)械振動(dòng)、溫度、濕度以及化學(xué)環(huán)境影響小。</p><p><b>　　不易受電磁干擾。</b>&

24、lt;/p><p>　　設(shè)計(jì)、計(jì)算、調(diào)試方便簡單。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　制作頻率特性較陡的濾波器比較困難。</p><p>　　需使用電源，功耗可到數(shù)瓦。</p><p>　　噪聲較大，通常約是幾微伏到幾毫伏。</p><p>　　從

25、目前集成運(yùn)放的性能來看，有源濾波器還不適用于高頻范圍，通常使用頻率在幾十千赫以下。</p><p>　　因此，集成運(yùn)放有源濾波器可廣泛的用于低頻、甚低頻范圍。</p><p>　　一般說來，從通帶性能看，有源濾波器可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）、帶阻濾波器（BEF）等。從通帶濾波器特性看，有源濾波器可分為最大平直型（伯特沃斯型）濾波器、紋波型（契比雪

26、夫型）濾波器、線性相位型（貝塞爾型）濾波器等。從集成運(yùn)放作為有源濾波器看，有源濾波器可分為無限增益單反饋環(huán)型濾波器、無限增益多反饋環(huán)型濾波器、壓控電源型濾波器、無限增益多態(tài)反饋電路型濾波器、負(fù)阻變換型濾波器、回轉(zhuǎn)器型濾波器等。</p><p>　　3.4 低通濾波器介紹</p><p>　　3.4.1 低通濾波器的主要技術(shù)指標(biāo) </p><p>　?。?）通帶增益

27、Avp </p><p>　　通帶增益是指濾波器在通頻帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)，如圖3.01所示。性能良好的LPF通帶內(nèi)的幅頻特性曲線是平坦的，阻帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)基本為零。 </p><p>　?。?）通帶截止頻率fp </p><p>　　其定義與放大電路的上限截止頻率相同，見圖3.01。通帶與阻帶之間稱為過渡帶，過渡帶越窄，說明濾波器的選擇性越好。 </p&

28、gt;<p>　　圖3.01 LPF的幅頻特性曲線 </p><p>　　3.4.2 簡單一階低通有源濾波器 </p><p>　　一階低通濾波器的電路如圖3.02所示，其幅頻特性見圖3.03，圖中虛線為理想的情況，實(shí)線為實(shí)際的情況。特點(diǎn)是電路簡單，阻帶衰減太慢，選擇性較差。 </p><p>　　圖3.02 一階LPF 圖3.

29、03 一階LPF的幅頻特性曲線  當(dāng)f = 0時(shí)，電容器可視為開路，通帶內(nèi)的增益為</p><p>　　一階低通濾波器的傳遞函數(shù)如下 </p><p>　　該傳遞函數(shù)式的樣子與一節(jié)RC低通環(huán)節(jié)的增益頻率表達(dá)式差不多，只是缺少通帶增益Avp這一項(xiàng)。 </p><p>　　3.4.3簡單二階低通有源濾波器 </p>

30、<p>　　為了使輸出電壓在高頻段以更快的速率下降，以改善濾波效果，再加一節(jié)RC低通濾波環(huán)節(jié)，稱為二階有源濾波電路。它比一階低通濾波器的濾波效果更好。二階LPF的電路圖如圖3.04所示，幅頻特性曲線如圖3.05所示。 </p><p>　　圖3.04 二階LPF 圖3.05二階LPF的幅頻特性曲線 </p><p><b>　　通帶增益 </b&g

31、t;</p><p>　　當(dāng)f = 0時(shí)，各電容器可視為開路，通帶內(nèi)的增益為 </p><p>　　二階低通有源濾波器傳遞函數(shù) </p><p>　　根據(jù)圖13.06可以寫出 ，</p><p>　　通常有 ，聯(lián)立求解以上三式，可得濾波器的傳遞函數(shù) </p><p><b>　　通帶截止頻率 </b

32、></p><p>　　將s換成jω，令 可得 </p><p>　　當(dāng) 時(shí)，上式分母的模 </p><p><b>　　解得截止頻率： </b></p><p>　　與理想的二階波特圖相比，在超過 以后，幅頻特性以40 dB/dec的速率下降，比一階的下降快。但在通帶截止頻率 之間幅頻特性下降的還不夠快。 &

33、lt;/p><p>　　3.4.4 二階壓控型低通有源濾波器 </p><p><b>　　二階壓控型LPF </b></p><p>　　二階壓控型低通有源濾波器如圖3.06所示。其中的一個(gè)電容器C1原來是接地的，現(xiàn)在改接到輸出端。顯然，C1的改接不影響通帶增益。 </p><p>　　圖3.06 二階壓控型LPF

34、 圖3.07 二階壓控型LPF的幅頻特性 </p><p>　　二階壓控型LPF的傳遞函數(shù) </p><p>　　對于節(jié)點(diǎn)N，可以列出下列方程 </p><p>　　聯(lián)立求解以上三式，可得LPF的傳遞函數(shù) </p><p>　　上式表明，該濾波器的通帶增益應(yīng)小于3，才能保障電路穩(wěn)定工作。 </p><p>&

35、lt;b>　　頻率響應(yīng) </b></p><p>　　由傳遞函數(shù)可以寫出頻率響應(yīng)的表達(dá)式 </p><p>　　當(dāng) 時(shí)，上式可以化簡為 </p><p>　　定義有源濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q值為 時(shí)的電壓放大倍數(shù)的模與通帶增益之比 </p><p>　　以上兩式表明，當(dāng) 時(shí)，Q>1，在 處的電壓增益將大于 ，幅頻特性在 處將

36、抬高，具體請參閱圖3.07。當(dāng) ≥3時(shí)，Q=∞，有源濾波器自激。由于將 接到輸出端，等于在高頻端給LPF加了一點(diǎn)正反饋，所以在高頻端的放大倍數(shù)有所抬高，甚至可能引起自激。 </p><p>　　3.4.5 二階反相型低通有源濾波器</p><p>　　二階反相型LPF如圖3.08所示，它是在反相比例積分器的輸入端再加一節(jié)RC低通電路而構(gòu)成。二階反相型LPF的改進(jìn)電路如圖3.09所示。 &l

37、t;/p><p>　　圖3.08 反相型二階LPF 圖3.09 多路反饋反相型二階LPF </p><p>　　由圖13.11可知 </p><p>　　對于節(jié)點(diǎn)N，可以列出下列方程： </p><p><b>　　傳遞函數(shù)為： </b></p><p><b>　　頻率

38、響應(yīng)為 ：</b></p><p><b>　　以上各式中 ，， </b></p><p>　　若    R1=R2=Rf=R, C1=C2=C， 則    Avp = 1，f0=1/(2πRC)，Q=1/(3-AvP)=1/3</p><p>　　第四章 UA7

39、41概述</p><p>　　741是由兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)置頻率補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器組成的集成電路。它專為獲得電壓范圍、單電源供電的運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)。也可以雙電源供電：因?yàn)殡娫措娏飨牡?，可以不依賴于電源電壓的大小?lt;/p><p>　　主要應(yīng)用在換能放大器、直流增益模塊和使用通用運(yùn)算放大器的電路。例如，它能直接使用數(shù)字系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)+5V電源電壓，將容易達(dá)到所需要的功能而無需額外的正負(fù)15V電

40、源電壓支持。</p><p>　　4.1 UA741的功能框圖：</p><p>　　圖2-1 ua741管角排列圖</p><p>　　4.2 UA741的特點(diǎn)</p><p>　　管腳圖及工作參數(shù)：集成運(yùn)算放大器μA741的管腳圖見上圖所示。其主要極限參數(shù)( 最大額定值 ) 如下。最大電源電壓：± 18V最大差分電壓 ( 同

41、相端與反向端之間的輸入電壓 ): ± 30V最大輸入電壓: ± 15V允許工作溫度:0 ℃ ~+70 ℃允許功耗:IIIW最大輸出電壓: 比電源電壓略低例 : 當(dāng)電源電壓提供士 12V 時(shí) , 開環(huán)時(shí)最大輸出電壓約為士 10V</p><p>　　第五章 低通有源濾波器設(shè)計(jì)要求和過程</p><p><b>　　5.1設(shè)計(jì)要求：</b>&

42、lt;/p><p>　　截止頻率 fc=3kHz; 增益Av=1; 阻帶衰減速率大于40dB/10倍頻程；</p><p>　　調(diào)整并記錄濾波器的性能參數(shù)及幅頻特性。</p><p>　　5.2低通濾波電路總體設(shè)計(jì)方案論證</p><p>　　設(shè)計(jì)截止頻率為fc=3kHz，查找教材圖標(biāo)知C=0.0333uF。K=100/f*c=1。A=1，K=1

43、時(shí),查找教材圖表知：</p><p>　　R1=1.422K, R2=5.399K, R3開路，</p><p>　　R4=0, C1=0.33C。</p><p>　　由于K=1，所以電路中所用電阻值與上面列表中的相同，電容C1=0.01uF, C=0.0333uF。</p><p><b>　　5.3元器件選擇

44、</b></p><p>　　交流電源×1，uA741型運(yùn)算放大器×1，普通電阻×2，0.01uF電容×1和0.0333uF電容×1，15V直流穩(wěn)壓電源×2，導(dǎo)線若干。</p><p>　　備注：低通濾波器可以用741運(yùn)放、電容和電阻來實(shí)現(xiàn)。采用了一個(gè)LM358雙運(yùn)放芯片，里面包含有2個(gè)741運(yùn)放。前一級的運(yùn)放是實(shí)現(xiàn)低

45、通濾波器的功能，后級實(shí)現(xiàn)對濾波后信號(hào)的放大作用</p><p>　　第六章.硬件制作電路以及調(diào)試的總結(jié)</p><p>　　6.1 設(shè)計(jì)壓控有源低通濾波器并仿真</p><p>　　設(shè)計(jì)條件：fc=3kHz</p><p>　　圖1-3EWB方針電路圖</p><p>　　在3KHZ處衰減如圖所示</p>

46、<p>　　圖1-4EWB幅頻特性仿真</p><p>　　當(dāng)信號(hào)源的輸入為200HZ,1V時(shí): </p><p>　　圖1-5仿真輸入信號(hào)值</p><p>　　輸出波形和輸入(紅色)波形為:</p><p>　　當(dāng)輸入為1kHZ,1V時(shí),輸出波形變?yōu)?</p><p>　　當(dāng)輸入信號(hào)為3KHz時(shí)輸出為:

47、</p><p>　　當(dāng)輸入信號(hào)為75KHz時(shí)輸出為:</p><p>　　圖1-8示波器輸出波形</p><p>　　6.2 電路的調(diào)試及測量</p><p>　　實(shí)驗(yàn)儀器：直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)，導(dǎo)線若干，萬用表一塊，示波器一臺(tái)，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)。</p><p><b>　　調(diào)試前的直觀的檢查</b&

48、gt;</p><p>　?。?）檢查連線是否正確；</p><p>　　（2）檢查元器件的安裝情況：元器件的管腳之間有沒有短路，連接處有沒有接觸不良，集成電路的管腳是否接對及集成塊的缺口是否與底座對位。</p><p>　　(3)檢查芯片是否正確插入</p><p><b>　　6.3 調(diào)試電路</b></p&g

49、t;<p>　　在調(diào)試之前將直流穩(wěn)壓電源調(diào)到適當(dāng)?shù)姆龋蠹s為12伏，連接電路。在連接電路電源線時(shí)注意將電路板的地線與電源地線連接起來。輸入正弦波信號(hào)約為1000HZ，輸出端接示波器調(diào)節(jié)并觀察信號(hào)波形，為一正弦波。然后逐漸增大輸入信號(hào)的頻率，隨著頻率的升高，信號(hào)發(fā)生器的輸出幅度略有上升，當(dāng)頻率到達(dá)1.200kHZ時(shí)幅度開始下降,到達(dá)70kHZ時(shí)基本截止.本電路的調(diào)試過程非常簡單，只要熟悉對基本儀器的使用即可，我調(diào)試的結(jié)果與

50、理論值相差不大。</p><p><b>　　實(shí)際測量值：</b></p><p><b>　　誤差分析</b></p><p>　　根據(jù)原理圖在Electronics Workbench 上仿真的效果很好，但調(diào)試的結(jié)果就有了出入，分析原因：前一級理論是大于1150赫茲就會(huì)衰減很快，但實(shí)際調(diào)試時(shí)在大于1400赫茲時(shí)才開始衰

51、減，由于后級的放大把前級輸入較小的正弦波放大后有了信號(hào)輸出。后一級的放大電路的設(shè)計(jì)上有些不合實(shí)際操作，在頻率低的情況下，能較好的放大，當(dāng)頻率較大后，由于集成運(yùn)放的高頻響應(yīng)和截止際頻率受到限制所引起。</p><p>　　第七章 電路設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　7.1 濾波器的作用 </p><p>　　濾波器是一種選頻電路——選出有用信號(hào)，而抑制無用信號(hào)，使一定

52、頻率范圍的信號(hào)能順利通過，衰減小；而在此頻率范圍以外的信號(hào)不易通過，衰減大。無限增益多環(huán)反饋濾波器特點(diǎn)：（1） 多環(huán)反饋型濾波器與無限增益單反饋環(huán)型T有源RC濾波器相比，使用元件少。（2） 這種濾波器的輸出阻抗是集成運(yùn)放的閉環(huán)輸出阻抗，其值很小，因此多節(jié)串聯(lián)，不需要隔離級。（3） 由于這種電路中的元件值不能取得太大，所以實(shí)現(xiàn)高Q濾波器比較困難。（4） 它的增益不可能太大。（5） 由于濾波器是多反饋環(huán)放大電路，故不能進(jìn)行信號(hào)相加。

53、</p><p>　　7.2制作及調(diào)試過程出現(xiàn)的問題及解決辦法：制作過程：在用Protel 99 SE制作電路版時(shí)，一定要確保電路原理圖的正確，元件封裝的選擇要正確，適當(dāng)時(shí)要自己做封裝。電路版布局要按電流的流動(dòng)方向，布線盡可能少，這樣把測試干擾降到最低。元件焊接時(shí)要確保元件的正確放置，我們用的1K、10K、100K電阻外表比較接近，不能混淆，用萬用表確保其大小最好。調(diào)試過程：在這次調(diào)試中，總的來說還很順

54、利，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮得比較周全，各個(gè)元件值都選用了比較合適的值，并且利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬仿真，得出了較好的結(jié)果；在設(shè)計(jì)印制版圖時(shí)利用Protel99進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，使得元件排布整齊，美觀；版圖質(zhì)量高。所以在測量參數(shù)指標(biāo)時(shí)，在沒有換用任何元件的情況下得出了較好的指標(biāo)。用逐次逼近法對兩同相放大器調(diào)零。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本微弱

55、信號(hào)放大器采用OP--07CP作為主芯片，其特點(diǎn)具有精度高、低失調(diào)、低噪聲、高阻抗、高共模抑制比等特點(diǎn)。優(yōu)質(zhì)的芯片保證了該設(shè)計(jì)電路可以有很高的指標(biāo)。由于使用了集成運(yùn)放使該電路的結(jié)構(gòu)簡單，外圍元件少，且有較好的性能。濾波器采用有源低通濾波器，其調(diào)整元件方便且效果好。 微弱信號(hào)放大器在許多測量的儀器中都有運(yùn)用，所以該設(shè)計(jì)有一定的實(shí)用性，而且結(jié)合我們專業(yè)的特點(diǎn)，對我們將來的工作也有很大的幫助，因此該設(shè)計(jì)課題對我們是一個(gè)很好的鍛煉。&

56、lt;/p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在完成這次課程設(shè)計(jì)及論文的過程中,更全面的了解了濾波器實(shí)現(xiàn)原理以及對PROTEL 電路板設(shè)計(jì)軟件的熟練,使我無形中學(xué)習(xí)了許多新知識(shí)并提高了自身的動(dòng)手能力,更重要的提高了我研究電路的興趣.在此,我能夠順利完成這次課程設(shè)計(jì),特別要感謝所有幫助過我的老師和同學(xué)們,而同學(xué)之間的互相學(xué)習(xí)鼓勵(lì),也讓我在遇到錯(cuò)誤、挫折時(shí)

57、增加了我的信心。經(jīng)過查閱有關(guān)方面的書籍,獲得了許多專業(yè)方面的知識(shí),拓展了視野。經(jīng)過自己獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)，制作電路板的整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程,提高了理論水平和實(shí)際的動(dòng)手能力；在調(diào)試過程中，提高了分析問題和解決問題的能力。這次課程設(shè)計(jì)把我們學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，理論與實(shí)際相結(jié)合，讓我們真正體會(huì)到了學(xué)習(xí)的樂趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)了我們對學(xué)習(xí)的欲望，和有所學(xué)有所用的探索精神，在調(diào)試過程中也鍛煉了不達(dá)目的決不放棄的毅力?？偠灾?這樣的課程設(shè)計(jì)是

58、很好的鍛煉機(jī)會(huì),對我們各個(gè)方面的能力都有所提高，為我們將來走出學(xué)校，從事工作奠定了一定的基礎(chǔ)。在此更加感謝學(xué)校對我們的栽培，以及輔導(dǎo)員的細(xì)心關(guān)懷。</p><p>　　參考文獻(xiàn)[1] 王衛(wèi)東．模擬電子電路基礎(chǔ)[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003: 238～268</p><p>　　[2] 謝自美．《電子線路設(shè)計(jì)．實(shí)驗(yàn)．測試》［M］．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002:30

59、0～320</p><p>　　[3] 程佩青．?dāng)?shù)字信號(hào)處理教程[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2001: 252～271</p><p>　　[4] 孔有林. 《集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用》[M].北京：人民教育出版社,1980: 318～319 336～339</p><p>　　[5] 《集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用》[M]. 孔有林 編著 人民郵電出版社 1979

60、年200~235[6] 王應(yīng)生．徐亞寧. 信號(hào)與系統(tǒng)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2004: 213～257</p><p>　　[7] [美]阿瑟 B 威廉斯. 《電子濾波器設(shè)計(jì)手冊》[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，1986：80～110</p><p>　　[8] Miroslav D.Lutovac等 《信號(hào)處理濾波器設(shè)計(jì)》[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2004：119～13