。
将函数发生器设置为连续方波(频率5HZ,占空比50%,幅度1V)输出方式,将其连接到微分器的输入端。由示波器同时观察积分器的输入(VA)和输出(VB)电压波形。由图可知,积分器可以将连续的方波转换为正负相间的连续尖脉冲。
1.10.7 仪用测量放大器
图7.10-14所示电路,是一个具有高输入阻抗,低输出阻抗的仪用测量放大器。
理论分析得: 基本运算关系式为:VO=(R4/R3)*(1+2R2/R1)*(V2—V1)=110(V2—V1)
放大倍数(传递函数):AV=VO/(V2—V1)=110
选择分析菜单中的传递函数分析选项,在传递函数分析参数设置对话框中将输入源设置为V1,输出端设置为节点9,点仿真按钮后,得到传递函数分析结果。
1.11 模拟乘法器及其应用电路
1.11.1 模拟乘法器作乘法运算
在控制器件库中选择模拟乘法器,设置其参数
。图7.11-2为利用乘法器实现乘法运
算电路,验证运算关系式:VO=K*V1*V2。
1.11.2 除法运算电路
利用模拟乘法器与运放构成的除法电路如图
7.11-3
所示。
验证运算关系式:VO=—V1/V2。
1.11.3 负电压平方根运算电路
利用模拟乘法器与运放构成的负电压平方根运算电路如图7.11-4所示。
验证运算关系式:VO=√-V1。
1.11.4 正电压平方根运算电路
利用模拟乘法器与运放构成的正电压平方根运算电路如图7.11-5所示,
试验证关
系式:VO=√V1。
1.11.5 立方根运算电路
利用模拟乘法器与运放构成的立方根运算电路如图7.11-6所示。
验证基本关系式:VO=
1.12 有源滤波电路
滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制(大为衰减)无用频率信号的电子装置。工程上常用它来作信号处理,数据传送和抑制干扰等。利用运算放大器与无源器件R,L,C构成有源滤波器,由于运算放大器具有高增益,高输入阻抗和低输出阻抗等特点,使有源滤波器具有一定的电压放大和输出缓冲作用。
利用EWB分析菜单中的交流频率分析项,可以方便地求得滤波器的频率响应曲线,根据频率响应曲线,调整和确定滤波电路的元件参数,很容易获得所需的滤波特性,省去了非常烦琐的人工计算,充分体现了计算机仿真技术的优越性。以下仅就低通,高通,带通和带阻四种典型滤波电路加以讨论。
1.12.1 一阶有源低通滤波器
图
7.12-1
为
一
一
阶
有
源
低
通
滤
波
电
路
。
电路的截止频率:Fn=1/2∏RC=15.92kHz
选择分析菜单中的交流频率分析项,在交流频率分析参数设置对话框中将扫描起始与终止频率设置为1Hz和1MHz,扫描形式为十进制,纵向尺度为线性,输出端为节点3。点仿真按钮后,得一阶有源低通滤波电路的幅频响应和相频响应曲线。
改变图7.12-1中R,C的参数值,可获得不同的截止频率。
1.12.2 二阶有源低通滤波器
一阶滤波器电路简单,但当输入信号频率高于截止频率后,幅频响应衰减的速率较低,为此引入二阶滤波,图7.12-3为一二阶有源低通滤波器。
电路的截止频率:Fn=709Hz
选择分析菜单中的交流频率分析项,在交流频率分析参数设置对话框中将扫描起始与终止频率设置为1Hz和1MHz,扫描形式为十进制,纵向尺度为线性,输出端为节点3。点仿真按钮后,得二阶有源低通滤波电路的幅频响应和相频响应曲线。
当输入信号电压高于截止频率时,二阶滤波器幅频响应下降速率明显高于一阶滤波器(下降速率由20dB/十倍频程增加到40dB/十倍频程)。
1.12.3 一阶有源高通滤波器
将低通滤波器中元件R,C的位置互换后,电路就转换为高通滤波器。图7.12-5为一
一阶高通滤波器。
截止频率:Fn=1/2∏RC=9.95kHz
选择分析菜单中的交流频率分析项,在交流频率分析参数设置对话框中将扫描起始与终止频率设置为1Hz和1MHz,扫描形式为十进制,纵向尺度为线性,输出端为节点3。点仿真按钮后,得一阶有源高通滤波电路的幅频响应和相频响应曲线。
同样,要提高截止频率点附近幅频特性的上升率,可以将一阶滤波改为二阶滤波。
1.12.4 二阶有源高通滤波器