二階rc有源低通濾波器課程設計

1、<p><b>　　模擬電子實驗設計</b></p><p>　　二階RC有源低通濾波器</p><p><b>　　設計指標及要求：</b></p><p>　　1、截止頻率fc=1kHz</p><p>　　2、帶外衰減速率大于-30dB/10倍頻</p><p&g

2、t;　　3、電壓增益Av=2</p><p><b>　　2. 設計方案：</b></p><p>　　二階RC有源濾波器的功能是讓一定頻率的信號通過，而急劇衰減或抑制此頻率范圍外的信號。常用的電路有電壓控制電壓源（VCVS）和無限增益多路反饋（MFB）電路。無限增益多路反饋（MFB）電路的優(yōu)點是電路有倒相作用，使用元器件較少，但增益調節(jié)對其性能參數(shù)會有影響，故應用范

3、圍比VCVS電路要小，本設計采用電壓控制電壓源（VCVS）電路，其優(yōu)點是電路性能穩(wěn)定，增益容易調節(jié)。</p><p>　　uA741的管腳圖如圖1：</p><p><b>　　圖 1</b></p><p>　　2.1 電路圖如圖2：</p><p><b>　　圖 2</b></p>

4、<p>　　2.2元件參數(shù)計算：</p><p>　　根據(jù)《電子線路設計實驗測試》書中110頁，得=1hz時，取C=0.02uF , 對應的參數(shù)K=5，滿足式（5.4.5）的要求。</p><p>　　從表5.4.2得=2時，電容=C=0.02uF ；K=1時，電阻=1.126k,=2.250 k,</p><p>　　=6.752 k, =6.75

5、2 k。</p><p>　　將上述電阻值乘以參數(shù)K=5，得</p><p>　　=5.63 k，=11.25 k，==33.76 k.</p><p>　　2.3 電路的連接與測試：</p><p>　　將電路在面包板上仔細連接好，首先輸入信號Vi=100mV，觀測濾波器的截止頻率Fc以及電壓放大倍數(shù)Av。</p><p

6、>　　3.電路的工作原理：</p><p>　　二階壓控電壓源低通濾波器電路的工作原理就是利用電容通高頻阻低頻、電感通低頻阻高頻的原理， 電感器在高頻時呈現(xiàn)開路狀態(tài)，電容器在高頻呈現(xiàn)短路狀態(tài)。對于需要截止的高頻，利用電容通高頻，電感阻礙高頻的方法不使它通過，對于需要的低頻，利用電感通低頻的特點使它通過。</p><p><b>　　4.測試結果:</b><

7、/p><p><b>　　由電壓增益公式：</b></p><p>　　可以確定R1、R2的值，使得其電壓增益為2。</p><p>　　實驗過程中，在測算電壓增益的時候，通過毫伏表來測量輸出電壓的大小。可以算得輸出電壓的大小幾乎是輸入電壓大小的兩倍。說明實驗的結果還是比較理想的。</p><p>　　對于截止頻率的大小可以

8、通過調節(jié)信號源發(fā)生器，使增益降低到原來的 0.707倍，此時觀察并記錄信號發(fā)生器所示的頻率數(shù)值為980Hz，就是實際電路的截止頻率，十分接近1000Hz，實驗誤差較小。</p><p>　　5.注意事項及心得體會：</p><p>　　二階低通濾波器的面包板電路十分簡單易于連接，根據(jù)《電子線路設計·實驗·測試 （第四版）》選擇適當?shù)脑B接電路。電阻值應盡可能接近設計值

9、，可適當選擇幾個電阻串聯(lián)或者并聯(lián)，盡可能采用金屬膜電阻及容差小于10%的電容。在調試電路的時候應確認示波器、信號源發(fā)生器等試驗設備的連接正確。在測試過程中，若某項指標值偏差過大，應根據(jù)設計表調整修改相應元器件的值。</p><p>　　電路雖然簡單，但是真正在面包板上連接的時候，則會出現(xiàn)各種各樣的問題，通過這次實驗使我懂得了，遇到問題時，只有認真冷靜的分析與思考，才能發(fā)現(xiàn)問題的所在。還懂得了要善于與同學老師交流，

10、通過合作的力量才能取得更多更好的結果。</p><p><b>　　6.參考文獻</b></p><p>　　[1] 謝自美 《電子線路設計·實驗·測試 （第四版）》華中科技大學</p><p>　　[2]高等教育出版社《電子技術基礎》模擬部分（第五版） 康華光主編；</p><p><b&g

11、t;　　模擬電子線路設計</b></p><p><b>　　直流穩(wěn)壓電源</b></p><p><b>　　1.設計要求：</b></p><p>　　設計一個直流穩(wěn)壓電源，要求: Vo=+3V~+9V , ΔVopp≤5mV , Sv≤。</p><p><b>　　2.

12、實驗目的：</b></p><p>　　熟悉直流電源電路電路組成特點，了解直流穩(wěn)壓電源的應用及測試方法，學習直流穩(wěn)壓電源的工作原理及參數(shù)計算。</p><p><b>　　3.實驗儀器：</b></p><p>　　電源變壓器 二極管 電容 電阻 CW317 電位器 面包板 導線</p><p>

13、;<b>　　4.實驗原理：</b></p><p><b>　　4.1</b></p><p>　　直流穩(wěn)壓電源基本電路由電源變壓器、整流濾波電路、穩(wěn)壓電路三部分構成。</p><p>　　對電源變壓器，它是將220V交流電V1轉化成整流濾波電路需要的V2。變壓器副邊與原邊的功率比/=η。</p><

14、p>　　一般小型變壓器效率見表：</p><p><b>　　一般小型變壓器效率</b></p><p>　　4.2 整流濾波電路</p><p>　　整流二極管D1~D4組成單相橋式整流電路，將交流電壓變成直流電壓，在經過電容C濾除紋波，輸出直流電壓。與交流電壓有效值的關系為：=(1.1~1.2) ;每支二極管承受的最大反向電壓=1.4

15、14*；通過每個二極管的平均電流為=0.5*=0.45*/R。其中R為整流濾波電路的負載電阻，為C提供放電回路，放電時間滿足：RC>(3~5)T/2,T為50Hz交流電的周期，即20ms。</p><p><b>　　4.3 穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　本實驗采用集成可調式三端穩(wěn)壓器CW317。</p><p>　　CW317工

16、作原理圖</p><p>　　其輸出電壓為Vo=1.25(1+/)；穩(wěn)壓器允許的最大電流<; Vomax+(Vi-Vo)minViVomin+(Vi-Vo)max。</p><p>　　4.4穩(wěn)壓性能指標的測定</p><p>　　紋波電壓 它是疊加在Vo上的交流分量。用交流毫伏表測其有效值ΔVo。</p><p>　　穩(wěn)壓系數(shù) 在

17、負載電流、環(huán)境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對變化引起的輸出的</p><p>　　相對變化，叫穩(wěn)壓系數(shù)，</p><p><b>　　5.實驗及數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　實驗原理圖</b></p><p>　　變壓器輸出的電壓有效值是17.2 V，整流后CW317的輸入電壓為24.

18、3V，整體輸出電壓Vo可變范圍是1.7V—22.3V,符合實驗要求。</p><p>　　用交流毫伏表測量紋波電壓得ΔVo =0.1mV，符合實驗要求。</p><p><b>　　計算穩(wěn)壓系數(shù)</b></p><p>　　用直流電壓源Vi代替整流濾波電路（見上CW317工作原理圖），有</p><p><b>

19、;　　測得的實驗數(shù)據(jù)</b></p><p>　　Sv=(ΔVo/Vo)/( ΔVi/Vi)= </p><p><b>　　6.心得體會</b></p><p>　　模電實驗，我們組做的是直流穩(wěn)壓電源，總體感覺是：在面包板上連線很簡單，但是調試電路的時候就非常讓人頭痛了。實驗中經常出現(xiàn)整流二極管發(fā)熱的現(xiàn)象，超過其耐壓值后很容易燒掉

20、，最后把變壓器接地端連地，撤掉兩個二極管后解決了這個問題。此外如果電容正負極接反了就會導致電容燒掉。有的電阻阻值與標記值相差較大，在用時應先用萬用表測量一下。雖然這個實驗是一個很簡單的基礎性實驗，但是只有真正動手做了才會感覺實際電路和原理電路是有很大差別的，親自動手操作之后，就會慢慢學會分步驟的檢查電路中出現(xiàn)的問題，比起看書上畫好的電路圖理解模電基礎原理印象要深刻很多。</p><p><b>　　7.