测井仪器课程设计ppt课件.ppt

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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

2、计一同相放大器,闭环增益为100;2.设计一反相放大器,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积分电路微分电路减法电路加法电路为提高精度，一般取1.比例运算电路电压并联负反馈由第7章可知，电路为负反馈电路。即电路处于深度负反馈条件下，虚短和虚断成立。（1）反相比例运算电路利用虚短和虚断得(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由于运放的增益一般有，所以输出与输入反相1.比例运算电路电压串联负反馈（2）同相比例运算电路利用虚短和虚断得运算放大器输入端

3、有共模信号运算电路输入电阻很大输出与输入同相电压跟随器2.加法电路根据虚短、虚断和N点的KCL得：若则有（加法运算）输出再接一级反相电路可得3.减法电路第一级反相比例第二级反相加法（1）利用反相信号求和以实现减法运算即当时得（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。（2）利用差分式电路以实现减法运算当则若继续有则根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：设计二: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。滤波器：是一种能使有用频率信

4、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。滤波电路滤波电路传递函数定义时，有其中——模，幅频响应——相位角，相频响应时延响应为基础知识介绍低通滤波器低频通过，高频衰减从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。低通（LPF）高通（HPF）带通（BPF）带阻（BEF）分类2)高通滤波器低频衰减，高频通过与低通滤波相反，从频率f1～∞，其幅频特性平直。它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过，而低于f1的频率成分将受到极

5、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)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。1无源滤波电路2)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，

6、A(f)=1，信号不受衰减的通过。3)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。极低和极高的频率成分都完全被阻挡，不能通过；只有位于频率通带内的信号频率成分能通过。RRCC+–+–一阶低通有源滤波器：电压放大倍数——通带电压放大倍数可见：一阶低通有源滤波器与无源低通滤波器的通带截止频率相同；但通带电压放大倍数得到提高。缺点：一阶低通有源滤波器在f>f0时，滤波特性不理想。对数幅频特性下降速度为-20dB/十倍频。解决办法：采用二阶低通有源滤波器。图7.1.32有源滤波电路(1)低通

7、滤波器(LPF)输入电压经过两级RC低通电路，在高频段，对数幅频特性以-40dB/十倍频的速度下降，使滤波特性比较接近于理想情况。图7.1.4二阶低通有源滤波器（压控电压源型）0.1-40-20-0110－20dB/十倍频－40dB/十倍频一阶、二阶低通有源滤波电路幅频特性的比较：理想特性图7.1.5低通滤波器的幅频特性可见高通滤波电路与低通滤波电路的对数幅频特性互为“镜像”关系。二阶有源高通滤波器（压控电压源型）图7.1.7(2)　高通滤波器(HPF)带通滤波器的典型电路——中心频率——通带电压放大倍数图7.1.9——比例系数(3)　带

8、通滤波器(BPF)带阻滤波器的典型电路——中心频率——通带电压放大倍数图7.1.11阻带宽度(4)　带阻滤波器(BEF)设计三:相位检波与有效值检测电路设计1.设计一相位检波电路；2.设计一交