有源濾波器設計報告書(編輯修改稿)
2024-11-12 09:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 知，此電路由放大電路和選頻網(wǎng)絡組成，其中， R C1和 R C2 為串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡，接于運算放大器的輸出與同相輸入端之間構(gòu)成正反饋，以此產(chǎn)生正弦自激振蕩。 R Rw以及 R4組成負反饋網(wǎng)絡，調(diào)節(jié) Rw 可改變負反饋的反饋系數(shù)，從而調(diào)節(jié)放大的電壓增益，使電壓增益滿足振蕩的幅度條件。 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡與負反饋中的 R Rw 剛好組成一個四臂電橋，電橋的對角線定點街道放大器 A1 的兩個輸入端，橋式振蕩電路的名稱便由此得來。 根據(jù)電路分析 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡的選頻特性，根據(jù)正弦波振蕩電路的振幅平衡條 件，選擇合適的放大指標，構(gòu)成一個完整的振蕩電路。 振蕩電路的傳遞函數(shù)計算 根據(jù)上圖計算： , 其中， Z Z2 分別為途中 RC 串、并聯(lián)網(wǎng)絡的阻值。 可以計算得到輸入與輸出的傳遞函數(shù)如下： ????????（ ） 由（ ）式可得， = 即 取 ==16KΩ ,== f,則有 ===1000Hz 振蕩電路分析 7 就實際的頻率而言，可用 s=jw 替換，在 w=時，經(jīng) RC 選頻網(wǎng)絡傳輸?shù)竭\放同相端的電壓與同相，這樣，放大電路和由 Z1 和 Z2 組成的反饋網(wǎng)絡剛好形成正反饋系統(tǒng)，可以滿足滿足相位平衡條件。 (jω )= 令 =，且 ==C,==R,則式（ ）變?yōu)? (jω )= 由此可得 RC 串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡的選頻響應 = 相頻響應 =arctan 由此可知 ω =，或 f== 時，幅頻響應的幅度為最大，即 = 而相頻響應的相位角為零，即 =0 這說明，當ω =時，輸出的電壓的幅度最大（當輸入電壓的幅度一定，而頻率可調(diào)時），并且輸出電壓時輸入電壓的，同時輸出電壓與輸入電壓同相。 由于電路中存在噪聲，它的頻譜分布很廣，其中也包括 w=這樣一些頻率成分，這種微弱的信號，經(jīng)過放大，通過正反饋的選頻網(wǎng)絡，使輸出幅度愈來愈大，最后受電路中的非線性元件的限制，使振蕩幅度自動的穩(wěn)定下來，開始時，放大電路的放大倍數(shù) Av1=。 為可變電阻值的上部分值，為下部分值，當 Av1 略大于 3時，達到穩(wěn)定平衡狀態(tài)。因而要通過調(diào)節(jié)才能輸出穩(wěn)定的正弦波。適當調(diào)整負反饋的強弱，使 Av1 的值在起振時略大于 3，達到穩(wěn)定是 Av1=3，其輸出波形為正弦波，失真很小。如果 Av1 的值略大于 3，則會因振幅的增長，致使放大器件工作在非線 性區(qū)域，波形將產(chǎn)生嚴重的非線性失真。二極管對 A1 的輸出電壓進行限幅再進入比例放大環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)， W2 便可以改變 A2 的增益，從而改變輸出波形的幅值。 為了讓輸出波形穩(wěn)定，應讓 ====3 解得 = ==% 所以應該調(diào)到 %左右，才產(chǎn)生最理想的波形。 由圖（ ）可以得出放大器 A2的增益 === 由于 0≤≤ 1K，所以 ≤≤ 8 由此可見
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