武汉工程大学电气信息学院 课程设计
方波产生电路 图2-2 总体方案设计
二阶压控带通滤波器 第三章 理论分析与计算
3.1 方波产生电路设计参数分析与计算
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如图3-1为方波产生电路图,在迟滞比较器的基础上,将电阻R3以及电位器R4和电容C1接在集成运放反向端,通过电容的不断充放电过程,输出Vo产生振荡,输出矩形波。
图3-1 方波产生电路
(InR(1??R2R)?/R20)K??1?111f?(?)??2?RCRR023410202213根据一阶RC电路的三要素法,可以求出振荡角频率,所以振荡频率也可以算出了,即。因此根据这个公式,选定参数:为使振荡周期计算方便,选取R1与R2正好满足,选取电容C1为2.5nF,可求出,选用一个电阻R3一个电位器R4,实现中心频率10KHZ可调。经过multisim仿真实际结果与理论大体一致。
3.2 滤波电路设计参数分析与计算
滤波电路采用二阶压控带通滤波电路,如图3-2。
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Q??10
?0?(1/R1?1/R2)/R2C同相比例放大器,三者共同组成具有放大作用的二阶有源带通滤波器。
Q?0/BW?f0/BW(BW??0)?图3-2 二阶压控带通滤波电路
?图中R1与C2组成低通滤波电路,R2与C1组成高通滤波电路,A、R4和R5组成
BW?fh?flABW?1??Rh5?/Rl4v??参数选择:中心角频率为ω0或f0,对应的增益为带宽或。品质因素,Q值越高,滤波器的选择性越好,衰减速率越高(一般取)。根据中心频率为10KHZ,取C1=C2=0.3nF,R5=R4,Q=5,可以查表计算得到R1=265K,R2=80.6K,R3=40.2K。通过multisim仿真,输入10KHZ方波信号之后,得到结果与预期结果一致。
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3.3 电源电路设计参数分析与计算
电源电路是每个模块必不可少的一部分,它是其它部分运行的基石。因此本次电源设计主要是以前两个电路的设计为基础,为它们提供电源。也就是设计输出±12V和±5V的电源。如下图3-3,即为电源的设计电路。
图3-3 直流稳压电源电路
本电路分为变压器、桥式整流、电容滤波、以及稳压管组成。变压器原副线圈匝数比为n1:n2=250:1。整流桥采用的是MDA3502,将交流电压变为脉动直流,通过电容滤波将脉动直流转化为平滑直流,最后通过稳压管得到直流稳定电压。通过仿真,结果与预期大体一致。
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第四章 测试方法与数据
4.1 测试方案
当系统设计一切准备完毕后,开始进行测试。
4.1.1 测试内容
1.方波产生电路中产生的方波的频率和幅值。 2.方波经过滤波电路之后的波形,频率以及幅值。 3.电源电路提供的直流稳压电源是否稳定。
4.1.2 测试方法
由于本次课程设计所做实物图只是滤波部分,而且我这次设计的滤波电路也不是老是提供的电路图。因此,本次测试都是在仿真软件multisim上进行理论测试与分析。
4.2 测试结果与分析
4.2.1方波产生电路仿真结果:
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