模拟信号传输设计

《模拟信号传输设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、模拟信号传输的设计完成人：郝冠鹏（电子1004）；姜超（电子1004）摘要：本作品设计的目的是模拟信号在介质中传输，信号变形并受到干扰后，如何还原本来信号的电路。本作品采用方波发生器模拟有用信号和干扰信号，通过滤波电路和加法电路模拟信号变形和干扰，并通过滤波整形和功放电路还原本来信号。在作品的设计和制作中，郝冠鹏主要完成了电路的设计和绘制，姜超主要完成了电路的焊接和测试。本作品在功放处成功调试出了0——9V的方波，完成了设计要求。本作品具有电路简单，容易调试，参数精确等特点。关键字：模拟信号、简洁、易调试。1．设计要求设计两个方波发生器，一个1K的一个20K的，两个1K的低通

2、滤波器，一个衰减器，两个放大器，一个整形器和一个功率放大器。可以模拟信号从变形受干扰到滤波整形到功率放大的全过程。深刻理解信号从受干扰到还原的全过程。2.总体设计方波发生器：产生作品要求的1K的和20K的方波。衰减器：将20K方波的幅值降低到要求的100mv。放大器：采用同相比例放大器，将20K方波的幅值放大1——30倍。1KHZ的低通滤波器：对1KHZ的方波进行变形，变成正弦波。加法器：将上下两个不同频率的信号进行叠加，模拟信号干扰。滤波整形器：将高频率的信号滤除掉，并将正弦波整形成方波。功放电路：放大信号的功率，以驱动负载。3硬件设计3.1方波发生电路设计方波发生器是由5

3、55定时器加电容电阻等一些定时元件构成的多谐振荡器，输出方波幅值5V，占空比50%。周期的计算公式是T=0.7（R1+2R2）C。该方波发生器电路结构简单，连接容易，并且555定时器这款芯片很常见。20K的方波发生器1K的方波发生器3.2滤波电路设计本作品采用的滤波电路是有源滤波器，2阶VCVS巴特沃斯，通带放大倍数为1。低通滤波器采用巴特沃斯型滤波器，因为它具有较平坦的幅频特性，相频特性线性较好，常作为滤波器的初级。并且电路简单，用滤波器设计软件容易实现。本作器所有运放均选用Lm324，此芯片常见，价格低且一块芯片上有四个集成运放。可以很好的实现电路所需要的功能。2阶巴特沃

4、斯有源滤波器3.3衰减电路设计衰减器用一个滑动变阻器来实现电压分压。电位器采用3296精密可调电阻，成功将5V的幅值降到了100mv。电路结构简单，易于实现。衰减器3.4放大器电路设计放大器采用同相比例放大器，放大倍数调节范围1～30倍，输出方波幅度范围0.1V~3V。同相比例放大器3.5加法器电路设计本作品采用的加法器为同相加法器。用于将两个信号叠加。电路简单，方便可行。同相输放端和反相输入端的阻抗尽可能的匹配。同相加法器3.6滤波整形电路设计滤波电路是有源滤波器，2阶VCVS巴特沃斯，通带放大倍数为1。整形电路采用单限比较器，容易调试和实现。滤波电路整形电路3.7功放电路

5、设计本作品采用甲乙类功率放大器，输出波形失真度小，用分立元件（三极管）实现。放大倍数3倍，输出电压可达9V，负载600欧姆，功放电路3.8电源电路设计采用7805芯片将实验室的+12V的电源转成5V给555定时器供电。电源电路。4调试及结果电路调试一般流程：•上电前检查电源线连接是否正确，板子电源与地是否短路。•按照信号流方向，逐级电路独立调试。•前级电路调通后，逐步连入后级电路进行整合。1.用示波器观察并记录1KHz、20KHz方波发生器实际输出频率、输出幅度、波形失真情况。输出频率可调，可调到标准的1KHZ和20KHZ，输出幅度为０——５V，波形不失真为方波，波形干扰比较

6、大，方波上有很多毛刺，加滤波电容后效果好点。2.观察1K方波通过低通滤波器后的波形失真情况。方波通过低通滤波器之后，波形失真成为正弦波，设计的滤波器放大倍数为１，出来的正弦波幅度小于５V，经分析为滤波器电阻和电容的误差所致。3.观察20K方波通过衰减和放大后的波形失真情况，输出信号幅度范围是否为100mV～3V。20K方波通过衰减器后可以调到0.1V，经放大后信号幅度范围是100mv~3V。4.调节20KHz信号幅度，观察加法器输出波形。加法器输出波形为一低频率的正弦波上叠加一高频率的方波，调节20KHZ的信号幅度可以观察到叠加波上的方波幅度变大。5.观察滤波整形电路输出波形

7、滤波器将正弦信号上叠加的高频率方波滤除掉，整形电路将正弦信号整形成了方波，其中占空比可调，幅度可调至0~3V。6.观察功放电路的输出波形功率放大器接负载处可观察到0~8.4V的方波，理论值应该是0~9V，经分析知是二极管导通电压低于三极管PN结导通电压所致。