电子测量课程设计报告

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1、电子测量课程设计报告　　电子测量与虚拟仪器课程设计是电子科学与技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。下面小编为你整理了电子测量课程设计报告，希望能帮到你！　　题目：有源高通滤波器的设计　　有源滤波器是一种由RC和放大电路网络构成的滤波器。它的特点是各级滤波器的输出阻抗与截止频率fc无关，而且这个输出阻抗可以做得很低，前后级带负载能力更强；前后级之间相互独立地设计、确定各级滤波器的截止频率以及品质因数Q值的RC参数。　　滤波器的频率响应主要有五种：1、Butterwo

2、rth特性2、Bessel特性3、Chebyshev特性4、椭圆特性。其中：　　Butterworth特性最大平坦；　　Bessel特性滤波器与阶数相同的其它滤波器相比，有最快的相应速度，但截止特性缓慢在截止频率前后形成明显的肩部；　　Chebyshev特性滤波器在通过区域允许的波动下截止特性具有非常大的倾斜，且各级截止频率不同；　　椭圆特性滤波器比Chebyshev特性有更加陡峭的衰减特性。　　设计采用四阶Butterworth特性滤波器，电路结构简单，参数计算简洁，-80dB衰减。　　fc=20Khz,fc=电阻成为放大器

3、的负载，所以下限值约为1k,而且这些电阻会因放大器的偏置电流而产生直流失调电压，由此上限应为几十k左右。电容C若选的太大，对应的R过小，会不满足要求，C一般满足大于100pF且小于10nF。所以选择C=1nF,对应的R=。　　根据Butterworth特性归一化表　　表1阶数2468增益G一级二级三级四级　　选取R5=62k,R6=()R5=　　计算R5-R8的阻值如下：　　R7=20k,R8=()R7=　　三元件清单　　1、按照原理图接线完毕后，测量各连接点是否开路。　　2、检查示波器是否正常。　　3、将信号源的输出端接在滤

4、波器的输入，滤波器的输出接在示波器的输入端；信号源、示波器、电路中所有的接地端都与电源的地相连。此时示波器显示经过滤波的信号。　　发现有一下几点问题：　　1、波形严重失真。经过很多次检查电路、更换R、C元件及增益电阻、测量后发现波形失真表现在：　　1、毛刺很多　　2、削波，波峰波谷处为一直线，或波谷完整，波峰出现削波　　3、低频信号波形无失真或失真很小，但高频信号时失真严重，毛刺很多，根本不是正弦波　　4、低频信号毛刺很多，到高频时有所好转，波形光滑，但近似于三角波，说明并不是真正的好转　　5、正半周期是三角波，负半周期近似与

5、正弦波，但比正弦波平缓　　2、截止频率并不在20kHZ，大约在25k左右　　3、截止频率20k，但在40k左右时信号开始衰减，并且衰减非常严重，到120k时接近于0V，以至于接近带通滤波器　　4、波形只有正半周期无负半周期　　针对这些问题我一一做了实验找到症结所在。　　1、出现毛刺有部分原因是接触问题，也有电容值不相等的因素。毛刺较多且较大时接触问题是主要因素。当整体波形较光滑，只在几个点上有小毛刺时是电容的问题。这一点很好理解。电容两端的电压不可以跳变，在电阻相等的情况下，两个电容不相等时，积分的斜率就会发生变化，由此产生小

6、毛刺。更换电容及处理好接触的问题后，毛刺问题比较好的解决了。另外，调节电路的通道增益也可减小毛刺的影响。具体做法如下：　　将电路中调节增益的R7、R8、R12换成电位器104以实现增益的连续调节。先将第一级输出接到示波器上，边调节电位器边观察波形变化。当增益增大时，毛刺会慢慢变小，曲线变得平滑，最后总能找到一个固定的电阻值，使输出无失真。再用同样的方法调节第二级的电位器，使最后的输出波形无失真。　　此外，放大器也会引入干扰信号。这一点可以从RC无源滤波实验找到证明。我做了一个二阶RC无源滤波实验，当调整电容、增益的值使输出信号

7、波形良好无失真后，再插上放大器构成有缘滤波器，结果输出出现毛刺，并且LM324插入深度和干扰有直接的影响。反复调整LM324的位置，并测量管脚的电平，保证在LM324正常工作的情况下消除了放大器管脚引入的干扰。　　2、尖波的原因部分来自于毛刺。当增加信号频率时，毛刺看起来会消失，波形也算光滑，波峰波谷若有毛刺将会直接变为尖波，使波形近似于三角波。而且尖波的问题不是一个独立的问题，毛刺会消失很大程度上在于问题3，也就是信号衰减的因素。当信号衰减时，幅值减小很快，相应的干扰信号下降的更快。如果在低频段时波峰波谷处或是附近有毛刺，这

8、时候就会转变成尖波。可以说尖波涉及了毛刺和高频衰减两个重要的问题。　　3、削波问题在这不是幅值失真问题。因为LM324N接正负12V的电源，而输出信号的电压始终控制在2V左右。这个问题困扰了很久，比毛刺和尖波出现的次数少。由此我断定是接线时不仔细导致。事实证明80%的削波是这