2010测井仪器课程设计new

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1、地球物理仪器课程设计柯式镇课程设计内容设计一：基于集成运算放大器的交流放大电路设计与仿真实验（4学时）1.同相和反相放大电路设计与仿真实验；2.高倍数放大电路设计与仿真实验。设计二：测量信号滤波电路设计与仿真实验（6学时）1.无源滤波电路设计与仿真实验；2.有源滤波电路设计与仿真实验。设计三：相位检波与有效值检测电路设计与仿真实验（6学时）1.相位检波电路设计与仿真实验；2.交流信号有效值检测电路设计与仿真实验。设计四：脉冲宽度计数法测量电路设计与仿真实验（12学时）1.脉冲宽度计数法测量电路设计与仿真实验。设计一：交流放大电路设计1.设计一同相放大器,闭环增益为100;2.设计一反相放大器

2、,闭环增益为100;3.设计一由两级串接的高倍数放大电路,其增益为10000。基础知识介绍•比例运算电路•加法电路•减法电路•积分电路•微分电路1.比例运算电路RfR1vNvI（1）反相比例运算电路-AvOvP+由第7章可知，电路为负R2反馈电路。由于运放的增益一电压并联负反馈般有A">105，所以1+A"F">>1。即电路处于深度负反馈条件下，虚短和虚断成立。利用虚短和虚断得v=v=0NPRfv−vv−vvO=−vI输出与输入反相INNOR=1RR1f为提高精度，一般取R2=R1//Rf(1)运算放大器输入端无共模信号;(2)运算电路输入电阻较小1.比例运算电路Rf（2）同相比例运算电路R

3、1vN利用虚短和虚断得-AvOv=v=vvP+NPIvI0−vv−vNNO=RR1f电压串联负反馈RfvO=1(+)vI输出与输入同相R1vN-v=vAvOOIvP+vI•运算放大器输入端有共模信号电压跟随器•运算电路输入电阻很大2.加法电路R2RfvS2根据虚短、虚断和N点iIvS1–vO的KCL得：R1N+vN=vP=0Pv-vv-vv-vS1NS2NNO+=RRR12fRRff-vO=vS1+vS2若R1=R2=Rf则有-vO=vS1+vS2RR12（加法运算）输出再接一级反相电路可得vO=vS1+vS2R2RfvS2RiIvS1–vO1R1N–vO+RP+3.减法电路（1）利用反相信

4、号求和以实现减法运算第一级反相比例R1fv=−vO1S1R1第二级反相加法RRv=f2f2O−vS2−vO1RR22RRRv=f21ff2R=R，R=R即O⋅vS1−vS2当时1f1f22RRR212得v=v−v（减法运算）OS1S2（2）利用差分式电路以实现减法运算从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：v=vNPvS1−vN=vN−vOR1+RfR3Rfv=()()v−vOS2S1R1RfR1R2+R3R1v−vv−0S2PPRRR=f3f当=,则v=(v−v)RROS2S123RRR121若继续有Rf=R1,则vO=vS2−vS1设计二:

5、测量信号滤波电路设计1.设计一中心频率为1kHz的无源滤波电路；2.设计一中心频率为1kHz的二阶有源滤波电路,其中心频率处的增益为1。基础知识介绍滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号的电子装置。有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。滤波电路传递函数定义vI(t)滤波电路vO(t)V(s)oA(s)=V(s)ijϕ(ω)s=jω时，有Aj(ω)=Aj(ω)⋅e=Aj(ω)∠ϕ(ω)其中Aj(ω)——模，幅频响应ϕ(ω)——相位角，相频响应时延响应为dϕ(ω)τ(ω)=−(s)dω分类低通（LPF）高通（HPF）带通（BPF）带阻（BEF）1)低通滤波器低频通过，高频衰

6、减从0～f2频率之间，幅频特性平直，它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过，而高于f2的频率成分受到极大地衰减。2)高通滤波器低频衰减，高频通过与低通滤波相反，从频率f～∞，其幅频特性平直。1它使信号中高于f的频率成1分几乎不受衰减地通过，而低于f的频率成分将受到极1大地衰减。3)带通滤波器通带内通过，通带外衰减它的通频带在f1～f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过，而其它成分受到衰减。4)带阻滤波器通带内衰减，通带外通过与带通滤波相反，阻带在频率f1～f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分受到衰减，其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过。1

7、无源滤波电路1)一阶RC低通滤波器RC低通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。1f=02πRC2)一阶RC高通滤波器RC高通滤波器的电路及其幅频、相频特性如下图所示。当f很小时，A(f)=0，信号完全被阻挡，不能通过；当f很大时，A(f)=1，信号不受衰减的通过。1f=02πRC3)RC带通滤波器带通滤波器可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联，其电路及其幅频、相频特性如下图所示。1f0=2πRC1f=