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正文內(nèi)容

有源濾波器設(shè)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(luò)組成,其中, R C1和 R C2 為串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò),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(fù)反饋網(wǎng)絡(luò),調(diào)節(jié) Rw 可改變負(fù)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(luò)與負(fù)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(luò)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(biāo),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(luò)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(luò)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(luò)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(luò)的選頻響應(yīng) = 相頻響應(yīng) =arctan 由此可知 ω =,或 f== 時,幅頻響應(yīng)的幅度為最大,即 = 而相頻響應(yīng)的相位角為零,即 =0 這說明,當(dāng)ω =時,輸出的電壓的幅度最大(當(dāng)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(luò),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(dāng) Av1 略大于 3時,達(dá)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(dāng)調(diào)整負(fù)反饋的強(qiáng)弱,使 Av1 的值在起振時略大于 3,達(dá)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(yán)重的非線性失真。二極管對 A1 的輸出電壓進(jìn)行限幅再進(jìn)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(yīng)讓 ====3 解得 = ==% 所以應(yīng)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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