模擬電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 模擬電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告一、設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)一個(gè)壓控低通濾波器，其上限頻率為1500赫茲，并滿足帶外每十倍頻程大于負(fù)50分貝衰減的要求。二、設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)要求 電路的上限頻率為1500赫茲，通常電阻r的取值范圍在100k左右，選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電容為c=4700pf，即可求出電阻的阻值。為了使設(shè)計(jì)的電路誤差更小，應(yīng)當(dāng)使電路的連接線路更簡(jiǎn)單。三、所用設(shè)備儀器及器件清單1.信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)；2.示波器一臺(tái)；3.lm324運(yùn)算放大器2個(gè)；4.電阻（2.2k）5個(gè)；5.電容（473型）3個(gè)；6.電壓源一臺(tái)；7.導(dǎo)線若干。四、設(shè)計(jì)電路圖及仿真圖1.電路圖（圖1） 1 圖1 2.仿真圖（圖2） 圖2五、原理介紹有源

2、濾波器一般有集成運(yùn)放與rc網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，它具有體積小性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于集成運(yùn)放的增益和輸入阻抗都很高，輸出阻抗很低，故有源濾波器還兼有放大與緩沖作用。對(duì)于低通濾波器，當(dāng)頻率低于上限截止頻率fh時(shí)，濾波器輸出保持不變，按照低頻增益放大，這段頻率稱為通帶；當(dāng)頻率高于fh時(shí)，輸出近似為0，稱為阻帶。根據(jù)對(duì)濾波器截止頻率fh的不同要求，可換算出電路中r和c的不同取值，根據(jù)對(duì)濾波器性能指標(biāo)要求高低的不同，可采用n個(gè)二階濾波器級(jí)聯(lián)的方式，構(gòu)成2、4、6、8等n2階有源濾波器，濾波器的階數(shù)越高，性能就越優(yōu)越。對(duì)于本個(gè)設(shè)計(jì)的要求，其電路是由一個(gè)二階壓控型低通有源濾波器再聯(lián)入一個(gè) 2 電阻和電容。二階壓控型低

3、通有源濾波器（如圖3）所示，電路由r2、r3和c1、c2構(gòu)成濾波網(wǎng)絡(luò)，再加上一個(gè)同相比例放大電路。它是在二階有源濾波器（圖4）基礎(chǔ)上，將原來接地的電容c1改接到輸出端，不影響通帶增益。 圖3 圖4六、相關(guān)理論介紹 1.由 fh=12rc得 rc=12fh 通常電阻r的取值范圍在100k左右，選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電容為c=4700pf，可求出電阻r=2.258k，在此選標(biāo)準(zhǔn)電阻2.2k。 32.通帶增益 當(dāng)頻率很低，即f=0時(shí)，由于電容具有通交流阻直的 特性，可視為開路，所以通帶增益a0相當(dāng)于同相比例放大電路的電壓增益avf，即 a0=avf=1+rfr13.傳遞函數(shù) 為了使電路更簡(jiǎn)便，所有電阻r=2.

4、26k，電容c=4700pf av(s)=vo(s)vi(s)4.頻率響應(yīng) 因?yàn)閒0=w02，f=f0時(shí) av(s)=avfj(3- avf) 定義有源濾波器的品質(zhì)因素q值為f=f0時(shí)的電壓放大倍數(shù)的模與通帶增益之比，即 q=1(3- avf) 5.上式表明，當(dāng)2 avf1，在f=f0處的電壓增益將大于avf，幅頻特性在f=f0處被抬高。當(dāng)avf =3時(shí)，q為正無窮，有源濾波器將自激振蕩，通常要求通相比例運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)avf3才能穩(wěn)定工作。七、測(cè)試數(shù)據(jù)分析 .信號(hào)發(fā)生器選正弦波，選擇某個(gè)中間頻率，如f=500赫茲。 4 .調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅度，使輸出信號(hào)的幅度為某個(gè)比較居中的數(shù)值。 .保持

5、輸入幅度不變，完成表中各頻率點(diǎn)調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的頻率。f(hz)10 30 100300 500 80015008600vopp(v) 8 8.3 8 8 7.5 6.8 5.6 8 電路的幅頻特性表明，對(duì)于同樣大小的輸入信號(hào)，頻率越高，輸出信號(hào)衰減越大；頻率越低，輸出信號(hào)衰減越小或可以認(rèn)為不衰減。也就是說，對(duì)該電路而言，低頻信號(hào)比較容易通過，而高頻信號(hào)不易通過。信號(hào)通過電路時(shí)，如果各頻率分量衰減幅度不同，會(huì)引起各頻率分量的相對(duì)幅度發(fā)生變化，這種失真稱為幅度失真。如果各頻率分量的相移不與頻率成正比，會(huì)引起各頻率分量的相對(duì)位置發(fā)生變化，這種失真稱為相位失真。八、調(diào)試中遇到的問題及解決方法 根據(jù)我們課

6、前的計(jì)算，得出了電阻和電容的大小，但是聯(lián)完電路接上示波器后卻沒有波出現(xiàn)，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是電阻的阻值計(jì)算過程中錯(cuò)誤了，電路中連入的電阻過大。 調(diào)試中無論怎么改變頻率的大小，波形無變化。后來發(fā)現(xiàn)沒有給集成運(yùn)算放大器的4號(hào)腳和11號(hào)腳分別加上+5v和-5v的直流穩(wěn)壓電源。 5 調(diào)試中總是出現(xiàn)波形失真的現(xiàn)象。將信號(hào)發(fā)生器的幅度vp盡量調(diào)到一個(gè)較小穩(wěn)定的值。九、課程設(shè)計(jì)總結(jié) 通過此次的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)，跨越了傳統(tǒng)方式下的教與學(xué)的體制束縛，在報(bào)告的寫作過程中，通過查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)尋求知識(shí)，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大突破。在以

7、往傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我們可能會(huì)記住很多的書本知識(shí)，但通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)為自己的東西，學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問題。在報(bào)告的寫作過程中也學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度，首先我明白了做學(xué)問要一絲不茍，對(duì)于出現(xiàn)的任何問題和偏差都不要輕視，要通過正確的途徑去解決，在做任何事情的過程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問題。在動(dòng)手操作實(shí)物過程中要學(xué)會(huì)與人合作，認(rèn)真聽取別人的意見，這樣做起事情來就可以事倍功半。在設(shè)計(jì)電路過程中，理論知識(shí)很重要，它決定了設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)電路的成敗。所以需要查找資料，需要有足夠的耐心，細(xì)心去研究問題，解決

8、問題。同時(shí)還必須有實(shí)事求是分析問題的態(tài)度，知道理論與實(shí)際是有一些差別的。認(rèn)清問題是前提，分析問題 6時(shí)必須細(xì)心，要有恒心，同時(shí)還必須做到科學(xué)具體地分析問題。在調(diào)試電路時(shí)，考慮器件的電氣性，盡量減少器件間的干擾。調(diào)試的過程中要有平和的心態(tài)，遇見問題是正常的，要做的就是多做比較和分析，逐步排除可能的原因，要堅(jiān)信“凡事都是有辦法解決的”和“問題出現(xiàn)一定有它的原因”，這樣最后一定能調(diào)試成功。學(xué)習(xí)了四次課，使我學(xué)會(huì)了很多東西，培養(yǎng)了動(dòng)手能力，通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的。只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才是重要的，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題可以說得上是困難重重，這畢竟是第一次做，難免會(huì)遇到各種各樣的問題。同時(shí)