窄带选频放大器研究

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1、电子聽设计电子课程设计报告课题题目：指导老师：学生姓名：学生学号：完成时间:窄带选频放大器口录摘要:31系统概述31.1选频电路：41.2放人器：41.3低通滤波器：42单元电路设计与分析42.1双T选频网络：52.2运算放大器62.3低通滤波器73电路的安装与调试74结束语94.1设计简单介绍94.2设计调试中的难点104.3改善及改进意向104.4收获与体会10附上元件明细表及参考资料10（题目：窄带选频放大器）摘要：有源滤波黠具有与rlc串联谐振电路相同的特性曲线，利用数值计算的方法,得出两级级联的滤波器在临界偏调时齐级中心频率fo与q值的关系，分析了电路不同q值与平顶宽度的关系

2、，在本设计中采用了RC电路；据此，设计并制作了具有平顶特性的窄带通滤波器。仿真结果表明其特性与理论计算曲线大致相似。在制作过程中，为达到仿真效果及理论计算结果，不断对电路进行调试，述对电路的选择性、误差进行了分析。关键词：选频网络;运算放大器;低通滤波器;反馈电路。1系统概述1・1选频电路:由UA741及电阻屯容构成的双T选频网络构成，将输入的多种频率信号进行选频，运算放大器A1的反馈电路中，接入了窄频带滤波器，谐振频率f=l/2nRC=2KHzo1・2放大器：由UA741运算放大器构成半波整流器，输岀正半周信号。1.3低通滤波器：由屯阻电容构成，将高频经电容滤去，输出低频信号，因而该

3、放人器仅选择2KHz(T=0.5ms)频率信号经放大后变为交流输出，其输出可接自动示波器显示输出波形。2单元电路设计与分析21双T选频网络:多个频率输入信号首先经过C6,R5隔直流，再经过双T网络将所选的频率信号选出。双T网路参数计算过程：2/?(1+jcoRC)l-cv2R2C2Z2=Z=*(/?+煤)F(.M)电—(R+——)2jcoC2RQ+jeRC)1、1-co~R2C22jcoCl-(e/?C)2[1—(e/?C)2]+j4coRC©)=1~RCF(j^)=F1zo).仃①、[]_(—)-]+“(—)0()CO=C0Q=——F(69)=0RC"2/r*39K0*2.2A?F_

4、L856KHq电路图如图所示:~~500kQ2-1-6网络正弦发生具等效电路图：图M-7収T网络的三箱形尊效电路双T网络中的电容采用的是涤纶电容。主更特点：小体积，大容量,耐热耐湿；名称：聚酯（涤纶）电容；符号：CL；电容量：40p--4u；额定电压：63-630V；应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路、滤波、降噪、脉冲屯路屮。2.2运算放大器UA741是一块高增益通用运算放大器电路。能完成加、减、乘、除、积分、微分、对数等运算。也可用作信号发生、放大、比较、变换、整流、滤波等电路。其特点如下：•内部包含相位补偿回路和过流保护电路，外I韦I元件少•消耗电流小：Icc=1.7Ma（典型

5、值：RL二8）•调零回路简单•增益高，功耗小管脚图:管脚功能：1.调零12.反相输入3.正相输入4.负电源5•调零26.输岀7.止电源&空脚在这里运用了放人功能，反馈电阻/输入电阻二1OOK/IK=100倍。2.3低通滤波器直接接电阻接地，滤去高频，电容采用220nF的瓷片电容。3电路的安装与调试电路首先爪用ISIS软件仿真，仿真效果如图:DigitaiOscilloscope-II-□rsorsSourceChannelCAC

6、DCGNDOFFChannelBChannelDIlliPositionInvertInvertz；c1020510^20[H

7、器送入的信号B路是经过电容屯阻滤波之后的信号C路是经过双T网络选频后的波形D路是经放大之后的波形电路焊接好以后，用信号发生器分别送不同信号进去，输出接示波器，观察到并没有达到仿真的效果，波形失真较严重，改善屯路时将二极管1N4148正向焊接，观察到示波器失真并不明显，接着改变低通滤波电路，在其中的10K电阻上再并了一个10K电阻，减小频率，可以输出同频率的类似正选波的波形；但是放大效果不好，接着改变反馈电阻，从而改善放大效果。从示波器观察时，调节信号发生器的频率时，记录了大致波形现象：f二2K时，等幅输出;f〈2K时，放大倍数增大，但是失真严重；f>2K时，输岀信号衰减了；f<500H

8、z,输出波形为方波。之后査找资料时,介绍到1N4148正向接，开始仿真时将1N4148正向后，仿真波形失真更严重，如图：此时，放人部分的放人效果变差，可能是因为二极管正向时电阻与反馈电阻并联，使得总电阻减小，从而放大倍数减小，仿真时，我将100K电阻断开，波形没什么变化，所以猜想错误。4结束语4.1设计简单介绍本设计运用了UA741对输入信号进行滤波及放大，电路简单，实现的功能：将2K左右的频率从多种频率中选出来，常用于材料探伤和自动控制的各种