電子工藝課程設(shè)計--中頻信號濾波放大整形及移相電路設(shè)計(已修改)
2025-06-20 09:13 本頁面
【正文】 1 沈陽航空航天大學(xué) 課 程 設(shè) 計 （說明書） 中頻信號濾波放大整形及移相電路設(shè)計 班級 / 學(xué)號 14070102 / 1052 學(xué) 生 姓 名 赫婷婷 指 導(dǎo) 教 師 趙 鑫 2 沈陽航空航天大學(xué) 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 課 程 名 稱 電子技術(shù)綜合課程設(shè)計 課程設(shè)計題目 中頻信號濾波放大整形及移相電路設(shè)計 課程設(shè)計的內(nèi)容及要求： 一、設(shè)計說明與技術(shù)指標(biāo) 設(shè)計一個高通濾波放大、整形和移相電路。實際工作中輸入信號一般由傳感器產(chǎn)生，本次設(shè)計采用函數(shù)發(fā)生器給出。輸出信號要求整形為是方波信號，以便 CPU 的后續(xù)信號采集和處理。濾波放大電路建議采用 TI 公司的 FilterPro，這是一款很好的濾波器設(shè)計軟件。整形電路建議采用施密特觸發(fā)器。移相電路自己選擇方案。 技術(shù)指標(biāo)如下： ① 高通濾波器設(shè)計參數(shù)：通帶增益 Ao=25db，通帶頻率 fc=200kHz，通帶增益紋波 Rp=1db，截止帶頻率 fs=200k Hz，截止帶衰減 10dB。 ② 設(shè)計一個整形電路，將濾波后的信號整形為方波。 ③設(shè)計一個 200kHz 方波信號移相電路，相移范圍： 0180176。 二、設(shè)計要求 1．在選擇器件時，應(yīng)考慮成本。 2．根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，通過分析計算確定電路和元器件參數(shù)。 3．畫出電路原理圖（元器件標(biāo)準(zhǔn)化，電路圖規(guī)范化）。 三、實驗要求 1．根據(jù)技術(shù)指標(biāo)制定實驗方案；驗證所設(shè)計的電路，用軟件仿真。 2．進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)處理和分析。 四、推薦參考資料 1. 童詩白，華成英主編．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) ． [M]北京：高等教育出版社， 2021年 五、按照要求撰寫課程設(shè)計報告 成績 指導(dǎo)教師 日期 3 一 、 概述 實際中的用途：本設(shè)計在實際中主要用于對中頻信號進(jìn)行整形，濾波，放大及移相。 生活中我們所接收到的信號 ，它并不是可以被我們直接觀察和分析的， 而是只有在通過一定的電路使之進(jìn)行放大、濾波、整形輸出以后，才可以變成是讓我們可以進(jìn)行分析和觀察的處于穩(wěn)定狀態(tài)的信號。所以說對于一般的信號，必須經(jīng)過有整流電路、濾波電路、放大電路組成的功能模塊以后才會變成是對人類觀察研究有益的信號。 設(shè)計思路：一 、設(shè)計濾波放大電路并進(jìn)行仿真，觀察波形是否滿足要求。二、運(yùn)用 555 芯片構(gòu)成的施密特觸發(fā)器進(jìn)行整形，通過調(diào)試得到方波。三、設(shè)計移相電路，采用分頻器分頻，后運(yùn)用雙 D 觸發(fā)器做移位寄存器進(jìn)行移位 。 基本原理：運(yùn)用高通濾波器對中頻信號進(jìn)行濾波，將不符合要求的信號濾掉，將符合頻率的信號進(jìn)行放大，后用施密特觸發(fā)器整形成方波，最后在進(jìn)行 分頻 移相。 設(shè)計方法： 信號的濾波和放大部分是通過 FilterPro 軟件得出，信號的整形部分是通過斯密特觸發(fā)器進(jìn)行整形完成的 ，移位采用分頻后 D 觸發(fā)器移位。 報告組成：封面，任務(wù)書，報告三大部分 。其中報告分為概述，方案論證，電路設(shè)計，性能的測試，結(jié)論，性價比，課設(shè)體會及合理話建議，參考文獻(xiàn)九 部分組成。 本實驗最終實現(xiàn)了設(shè)計初的目的， 對中頻信號放大濾波，并通過斯密特觸發(fā)器將輸出的波形整形成方波，最后 對 200kHZ 方波進(jìn)行 0180176。 移相。 二 、 方案論證 主要設(shè)計方案就是一個可以將中頻 正弦 信號 放大濾波后 轉(zhuǎn)換為方波信號的電路，并對方波進(jìn)行 0180176。 移相。 電路設(shè)計總方案：用濾波放大電路把固定頻段的中頻信號過濾出來 并進(jìn)行放大，再 通過 555 芯片構(gòu)成的施密特觸發(fā)器使信號整形為方波信號， 最后進(jìn)行方波 0180176。 移相。 555 構(gòu)成的 施密特 電路連接簡單且性價比高 ；運(yùn)用 D 觸發(fā)器進(jìn)行移相， 波形失真較小且電路復(fù)雜度一般 。 原理框圖如圖 1 所示。 圖 1 中頻信號濾波放大整形及移相 電路的原理框圖 基本方案：把信號發(fā)生器產(chǎn)生的 中頻正弦 信號經(jīng)過濾波電路過濾，只留下需要的信號。 根據(jù)設(shè)計要求過濾掉不符合設(shè)計要求的信號 需要設(shè)計一個高通濾波放大電路，根據(jù)參數(shù)通帶增益 Ao=25db，通 帶頻率 fc=200kHz，截止帶頻率 fs=200k Hz。這樣設(shè)計出來的電路就可以過濾出所要求的中 頻信號，且頻率不變，符合要求。接下來是由信號發(fā)生器 示波器 濾波放大電路 施密特電路 移相電路 4 555 芯片組成的施密特觸發(fā)器，濾波電路之后的信號進(jìn)入到施密特觸發(fā)電路，可以將正弦波轉(zhuǎn)化為同頻率的方波。 最后是移相電路，首先用分頻器將二倍整形后方波
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