一共有两个输入电流,而741属于单运算放大器,里面就一个运算放大器单元,要将它们全部转换为电压需要2个741芯片, LM324属于四运放,集成程度比较高,里面包含4个基本运算放大器单元,所以选用LM324设计实验电路,其引脚连接图如下所示
图7,LM324管脚连接图
b、电路设计
选用0.001A直流电压源模拟输入电流,反馈电阻为1KΩ,经转换,输出电压约为-1V
图8,流压转换
3、解调 a、电路分析
方波信号作为载波信号,调制就是将待调制信号与载波信号相乘,得到一个具有一定强度,不容易受到其他信号影响的复合信号。 然后将调制信号再乘以载波信号,会得到
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U0=UmcosωΩt+Umcos 2ωc?Ω t+Umcos 2ωc+Ω
244也就是有个原函数和两个高频杂波信号。所以将两次相乘结果通过一个低通滤波器,将高频杂波过滤掉,留下的就是原信号。
乘法器将两输入信号相乘,使输出信号被载波保护,让弱信号不会再传输过程中受到干扰。
图9,乘法器电路设计图
b、电路设计
图10,解调电路
4、滤波电路 a、电路分析
1、低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声。 2、有源滤波器:由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器)组成。
3、截止频率:若滤波器在通频带内的增益为K,则当其增益下降到(即下降了3dB)时所对应的频率被称为截止频率。对应本设计,下降到截止频率200Hz时增益下降了3dB。 4、频率特性曲线:
图11,低通滤波器频率特性曲线
b、电路设计
图12,滤波器
5、加减比例运算(以四路信号为例) a、电路分析
经过I/V转换后输出的四路电压信号:经过加法和减法运算得到
图13,运算公式
其中k≠0。
运算后的四路电压和‰应为正值,并且为了除法电路运算的精确应该在2.5V,如果不在此范围内,需要改变前级放大电路的增益。具体电路图如图4、图5、图6所示。
图14,减法电路Vx
图15,减法电路Vy
图16,加法电路Vall
b、电路设计
由于设计电路仅涉及到水平方向上的计算,只需要两信号作加减即可 减法器: