信號與系統(tǒng)設(shè)計(jì)性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

廣州高?！缎盘柵c系統(tǒng)試驗(yàn)》綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)報(bào)告冊試驗(yàn)項(xiàng)目：選頻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用探討 學(xué)院：物理與電子工程學(xué)院 年級專業(yè)班： 電子132 姓名：黎杰華學(xué)號:1319200055成果： 試驗(yàn)地點(diǎn)：電子樓316指導(dǎo)老師： 承江紅《綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)》預(yù)習(xí)報(bào)告試驗(yàn)項(xiàng)目：選頻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用探討一引言：設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的目的，第一是培育學(xué)生的自行學(xué)習(xí)和自我實(shí)踐的實(shí)力，其次是檢查學(xué)生對前一階段試驗(yàn)方法、試驗(yàn)手段和試驗(yàn)內(nèi)容的駕馭狀況。二試驗(yàn)?zāi)康模海?）熟識選頻網(wǎng)絡(luò)特性、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用，駕馭選頻網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)方法。（2）學(xué)會用溝通亳伏表和示波器測定選頻網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性和相頻特性。三試驗(yàn)原理：（1）選頻網(wǎng)絡(luò)在信號分解、振蕩電路及其收音機(jī)等方面有諸多應(yīng)用。比如，利用選頻網(wǎng)絡(luò)可以選擇出一個(gè)周期信號中的基波和高次諧波。選頻網(wǎng)絡(luò)的類型和結(jié)構(gòu)有許多，比如可以利用電阻、電容元件構(gòu)建一個(gè)文氏電橋電路（如圖2-13-1所示），該電路即為一個(gè)無源的選頻電路。由于該電路結(jié)構(gòu)簡潔，被廣泛用于低頻振蕩電路中作為選頻環(huán)節(jié)，可以獲得很高純度的正弦波電壓。圖2-13-1（2）從濾波器的特性上分析，選頻網(wǎng)絡(luò)屬于窄帶通濾波器，其幅頻特性與相頻特性如圖2-13-2所示。（3）選頻網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)分別為：①中心頻率：當(dāng)輸入信號幅值不變、頻率可調(diào)時(shí)，在處可以獲得最大輸出，即是頻率為的信號被選出，而其他頻率的信號被衰減。②上限頻率和下限頻率：對于選頻網(wǎng)絡(luò)來說，在和處的響應(yīng)幅頻值為其最大值的0.707倍。③通頻帶BW：BW=－，BW反映，在和之間的頻率信號可以通過選頻網(wǎng)絡(luò)，而其他頻率信號則被濾掉。④品質(zhì)因數(shù)Q：品質(zhì)因數(shù)反映了選頻網(wǎng)絡(luò)的選擇性。Q越大，則選頻網(wǎng)絡(luò)的選擇性越好。品質(zhì)因數(shù)Q可以用下式算出：四試驗(yàn)內(nèi)容：首先，將一個(gè)頻率為2000Hz、有效值為1V的周期鋸齒波的基波及2?7次諧波選出，然后，選取幾個(gè)合適的諧波分別疊加成周期方波、周期三角波和周期鋸齒波。為了將周期鋸齒波的基波及2?7次諧波選出，請?jiān)O(shè)計(jì)所須要的選頻網(wǎng)絡(luò)，為了達(dá)到較好的選頻效果，特規(guī)定各個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù)范圍為：5≤Q。設(shè)計(jì)合成周期信號所須要的相位調(diào)整器、幅度調(diào)整器和加法器。設(shè)計(jì)并畫出各個(gè)電路，確定組件的參數(shù)，焊接成完整的電路板。對電路的性能進(jìn)行測試并完成試驗(yàn)報(bào)告。五重點(diǎn)問題：（1）如何通過試驗(yàn)的方法找到帶通濾波器的中心頻率、上下限頻率及帶通濾波器的通頻帶和品質(zhì)因數(shù)。（2）如何確定測試選頻網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)性能的測試方案。六參考文獻(xiàn)：[1]謝自美.《電子線路設(shè)計(jì)·試驗(yàn)·測試》第三版.華中科技高校出版社[2]楊翠娥.《高頻電子線路試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》.哈爾濱工程高校出版社[3]何中庸《高頻電路設(shè)計(jì)與制作》.科學(xué)出版社廣州高校原始數(shù)據(jù)記錄表學(xué)生姓名黎杰華 學(xué)號 1319200055 班別 電子132 專業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院 試驗(yàn)項(xiàng)目選頻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用探討指導(dǎo)老師 承江紅 試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)間2015年5月15日13時(shí)至15時(shí)試驗(yàn)地點(diǎn)電子信息樓316原始數(shù)據(jù)記錄：1936Hz1996Hz2083Hz13.58 備注： 注：（1）此表格不夠可加頁；（2）此表格須連同試驗(yàn)報(bào)告一起交給任課老師《綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)》試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)名稱：選頻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用探討一試驗(yàn)要求：將一個(gè)頻率為2000Hz、有效值為1V的周期鋸齒波的基波及2?7次諧波選出，然后，選取幾個(gè)合適的諧波分別疊加成周期方波、周期三角波和周期鋸齒波。為了將周期鋸齒波的基波及2?7次諧波選出，請?jiān)O(shè)計(jì)所須要的選頻網(wǎng)絡(luò)，為了達(dá)到較好的選頻效果，特規(guī)定各個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù)范圍為：5≤Q。設(shè)計(jì)合成周期信號所須要的相位調(diào)整器、幅度調(diào)整器和加法器。設(shè)計(jì)并畫出各個(gè)電路，確定組件的參數(shù)，焊接成完整的電路板。對電路的性能進(jìn)行測試并完成試驗(yàn)報(bào)告。二試驗(yàn)儀器：20Mhz雙蹤示波器一臺。函數(shù)信號發(fā)生器一臺（外置）。仿真軟件一套。電阻、電容、電感、集成運(yùn)放塊、電路板、導(dǎo)線等組件一批。電烙鐵、萬用表、溝通毫伏表等設(shè)備、工具一套。三試驗(yàn)步驟與設(shè)計(jì)：1）查找相關(guān)設(shè)計(jì)濾波器的書籍、資料。設(shè)計(jì)電路圖，電路如下圖：傳遞函數(shù)：中心頻率：品質(zhì)因數(shù)：，其中W=2）計(jì)算參數(shù)首先固定C=0.033uF，依據(jù)試驗(yàn)要求=2000Hz因?yàn)镽1=R，R2=2R所以R=R1=2.4kΩ，R2=4.8kΩ設(shè)計(jì)，則R3=2.446kΩRf=4.823kΩ3)Multisim仿真由仿真求得的中心頻率=1.995kHz下限頻率=1.973kHz上線頻率=2.008kHz品質(zhì)因數(shù)：574)元件清單面包板、兩個(gè)OP07CP電阻：2.4kΩ*2（R、R1）{4.7kΩ*1100Ω*1}（R、R1）10kΩ滑動變阻器*2（R3、Rf）電容：0.033uF*2（）導(dǎo)線若干5）試驗(yàn)調(diào)試步驟1、按設(shè)計(jì)電路圖連接電路。2、輸入一個(gè)2000Hz的三角波信號，左右微調(diào)輸入頻率，當(dāng)輸出波形幅值恰好從大變小時(shí)，此時(shí)的輸入頻率即為中心頻率，測得中心頻率為1996Hz。3、記錄在中心頻率時(shí)的輸出幅值，幅值除以0.707即為上、下限頻率的幅值，左右變更輸入頻率找上、下限頻率并記錄數(shù)據(jù)。測得fH=2.083kHZfL=1.936kHZ=13.58四數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)結(jié)果表示：1936Hz1996Hz2083Hz13.58五試驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論：誤差分析：1、中心頻率的偏差，主要是因?yàn)镽3、Rf的阻值與仿真值存在肯定誤差。用萬用表測量R3、Rf的真實(shí)阻值約為2435Ω，比計(jì)算值2446Ω小。而Rf真實(shí)阻值約為4856Ω，比仿真值4800Ω大。所以就造成了中心頻率的偏離。2、試驗(yàn)中測量計(jì)算出來的Q值與仿真值誤差較大，緣由有：試驗(yàn)中Rf與R3為可調(diào)電阻，與仿真值有較大的不同，而Rf、R3又確定了通帶的