【正文】 Ultiboard 2 版 東南大學(xué)出版社 2021 [14]、 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)教程 北京航空航天大學(xué)出版社 2021 [15]、 電子設(shè)計(jì)與實(shí)戰(zhàn)指導(dǎo) 電子工業(yè)出版社 2021 [16]、 電子設(shè)計(jì)制作完全指導(dǎo) 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 [17]、 運(yùn)算放大器應(yīng)用手冊(cè) .基礎(chǔ)知識(shí)篇 電子工業(yè)出版社 2021 [18]、 運(yùn)算放大器及其應(yīng)用 科學(xué)出版社 2021 [19]、 運(yùn)算放大器應(yīng)用電路設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 2021 [20]、 運(yùn)算放大器原理與應(yīng)用 科學(xué)出版社 2021 附錄一 。 很多電路可以借鑒課本上的，但怎么銜接這些模塊是問(wèn)題的關(guān)鍵。所以有些問(wèn)題不但要深入地理解，而且要不斷更正以前的錯(cuò)誤思維。在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際的問(wèn)題。在說(shuō)明工作院里的過(guò)程中，突出了合成信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)中基本電路的組成單元以及這些單元如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)合成的。 具體電路圖如下： R11 0 kR25 1 kR35 1 kR41 0 kR52932184U 1 AT L 0 8 2+ 1 2 V1 2 VC11 0 4C21 0 4ViVo 圖 17 電源加濾波電容 加法器電路采用如圖 18 所示的模擬加法器，濾波器輸出的正弦信號(hào)分別由T1,T2,T3 端口輸入后疊加，得到題目所要求的疊加信號(hào)，調(diào)節(jié) R4 可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信號(hào)的峰峰值進(jìn)行調(diào)節(jié)。 23184U 1 AT L 0 8 265748U 1 BT L 0 8 2 圖 15 TL082 系列 DIP8 封裝引腳圖 具體電路圖如下： R11 0kR25 1kR35 1kR41 0kR52932184U 1 AT L 0 8 2+ 12 V1 2 V 圖 16 由于信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后幅值不確定 ,所以 R2使用 100K 歐姆電位器，這樣便于調(diào)節(jié)。 第 六 章 放大及加法電路 由 傅 里 葉 級(jí) 數(shù) 可 知 基 波 ， 三 次 諧 波 ， 五 次 諧 波 的 振 幅 比 為51:31:1:: 503010 ?K H zK H zK H z AAA， 在進(jìn)入加法器之前，我們應(yīng)當(dāng)把它們峰峰值分別調(diào)整為 6V， 2V， 。本次設(shè)計(jì)的移相電路采用的是全通濾波器能改變即能改變相位也可以不改變信號(hào)的幅值的原理，如圖 14 所示，通過(guò)改變 5R 的阻值可以實(shí)現(xiàn)相位的移動(dòng)，將該電路多級(jí)串聯(lián)，可以增大相角移動(dòng)的范圍。然后有理化分母，并分析傳遞方程的實(shí)部和虛部，從而就可以得到移相的角度，具體的移相角度應(yīng)該是 φ = tg1[(傳遞方程虛部 )/(傳遞方程實(shí)部 )] 注意第 1 象限和第 3象限的相應(yīng)角度具有相同的正切值，同樣第 2象限和第4象限的相應(yīng)角度也有相同的正切值，因此在使用公式“ φ = tg1[(傳遞方程虛部 )/(傳遞方程實(shí)部 )]”之前，應(yīng)該首先分析輸出信號(hào)所在的象限。 實(shí)際上，很多有源濾波器都有移相作用，在有源濾波器中考慮的主要是電路的幅頻特性，而我們這里更重視的是相頻特性。 有人會(huì)把圖 2 中 IC1電路和 IC2電路說(shuō)成是低通電路和高通電路，因?yàn)樵谟性礊V波器中，這兩個(gè)電路確實(shí)是起到了低通和高通的作用。當(dāng)圖 2電路的電位器調(diào)到盡頭都達(dá)不到規(guī)定的移相角度時(shí)，可考慮改變電路參數(shù)或者改變電路。在這種情況下，圖 2 電路的移相角度不會(huì)大于177。 [18] 對(duì)圖 和圖 電路，經(jīng)過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單移相電路的相移角度分別是 φ 1=arctg（ ω RC）和 φ 2=arctg（ 1/ω RC） 對(duì)于周期為 2π RC 的信號(hào)來(lái)說(shuō)，角頻率 ω =1/RC，這時(shí)的移相角度分別為45176。 以上兩個(gè)傳遞方程實(shí)際上就是圖 1兩個(gè)電路的傳遞方程，它們表示出了輸出信 號(hào)和輸入信號(hào)之間的關(guān)系，從相位來(lái)看，如果把輸入信號(hào)看成是在橫軸正向的單位為 1 的信號(hào)，則傳遞方程的實(shí)部對(duì)應(yīng)著輸出信號(hào)所處的橫坐標(biāo)，虛部則對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)所處的縱坐標(biāo)，由于以上傳遞方程的分母恒大于零，因此 H1 表示經(jīng)過(guò)IC1后的信號(hào)相位在第 4 象限（實(shí)部為正，虛部為負(fù)），而 H2表示經(jīng)過(guò) IC2后的信號(hào)相位在第 1 象限（實(shí)部為正，虛部也為正）。 [18] 我們一般將 RC 與運(yùn)放聯(lián)系起來(lái)組成有源的移相電路，圖 13是個(gè)典型的可調(diào)移相電路，它實(shí)際上就是圖 1 中兩個(gè)移相電路的選擇疊加：在圖 12 兩個(gè)移相電路之后各自增加了一個(gè)跟隨器，然后用一個(gè)電位器和一個(gè)加法器進(jìn)行選擇相加。 圖 12 用相量圖表示了簡(jiǎn)單串聯(lián)電路中電阻和電容兩端的電壓 UR、 UC和輸入電壓 U的關(guān)系，值得注意的是：相量法的適用范圍是正弦信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，并且在 R、 C的值都已固定的情況下，由于 Xc 的值是頻率的函數(shù)，因此，同一電路對(duì)于不同頻率正弦信號(hào)的相量圖表示并不相同。在電氣工程與電子工程中，往往需要在某確定頻率正弦激勵(lì)信號(hào)作用下，獲得有一定幅值、輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的相位差在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的響應(yīng)（輸出）信號(hào)。 第 五章 移相電路 一、移相技術(shù)簡(jiǎn)介 線性時(shí)不變網(wǎng)絡(luò)在正弦信號(hào)激勵(lì)下，其響應(yīng)電壓、電流是與激勵(lì)信號(hào)同頻率的正弦量，響應(yīng)與頻率的關(guān)系，即為頻率特性。 [16] 傳輸函數(shù)為： )( )()( io sV sVsA ? 2F F )()(31 sCRsCRA AV V ??? 令 F0 VAA? 稱為通帶增益 F31VAQ ??稱為等效品質(zhì)因數(shù) RC1c ?? 稱為特征角頻率 則 2cn22c0)(??????sQsAsA 上式為二節(jié)低通濾波電路傳遞函數(shù)的典型表達(dá)式 注 ： 時(shí)，即當(dāng) 3 03 FF ??? VV AA 濾波電路才能穩(wěn)定工作。電路的輸出電壓與輸入電壓的相位相反，故此時(shí)通過(guò)電容c 引到集成運(yùn)放同相端的反饋是負(fù)反饋，反饋信號(hào)將起著削弱輸入信號(hào)的作用，使電壓放大倍數(shù)減小，所以該反饋將使二階有源低通濾波器的幅頻特性 高頻端迅速衰減，只允許低頻端信號(hào)通過(guò)。 具體電路如下圖： 圖 11 它 由兩節(jié) RC 濾波電路和同相比例放大電路組成，在集成運(yùn)放輸出到集成運(yùn)放同相輸入之間引入一個(gè)負(fù)反饋，在不同的頻段，反饋的極性不相同，當(dāng)信號(hào)頻率 f＞＞ f0時(shí)（ f0 為截止頻率），電路的每級(jí) RC 電路的相移趨于 90186。20V ?單位增益補(bǔ)償 NE5532 引腳圖： 圖 9 NE5532 8 腳引腳 NE5532 內(nèi)部原理圖 : 圖 10 5532內(nèi)部電路圖 三、濾波電路設(shè)計(jì) 為了便于計(jì)算，我電容都使用 1000pF。 [14] NE5532 特點(diǎn)： ?小信號(hào)帶寬： 10MHZ ?輸出驅(qū)動(dòng)能力： 600Ω ， 10V 有效值 ?輸入噪聲電壓： 5nV/√Hz( 典型值 ) ?直流 電壓增 益： 50000 ?交流電壓增益： 220010KHZ ?功率帶寬： 140KHZ ?轉(zhuǎn)換速率： 9V/μs ?大的電源電壓范圍： 177。這使該器件特別適合應(yīng)用在高品質(zhì)和專業(yè)音響設(shè)備，儀器和控制電路和電話通道放大器。 NE5532 功能特點(diǎn)簡(jiǎn)介 : NE5532/SE5532/SA5532/NE5532A/SE5532A/SA5532A 是一種雙運(yùn)放高性能低噪聲運(yùn)算放大器。 [13] RC 有源濾波器的共同特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)潔，有簡(jiǎn)潔明了的頻率解析式，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)試方便，且有較好的精度，同時(shí)均通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，性能穩(wěn)定，電路噪聲小，已在多種場(chǎng)合得以應(yīng)用 。阻尼系數(shù) ζ 越小，在 s 平面內(nèi)越靠近虛軸，系統(tǒng)越不穩(wěn)定。顯然，二階 Butterworth 傳遞函數(shù)是取得最佳阻尼系數(shù)的傳遞函數(shù) 。 Butterworth 濾波網(wǎng)絡(luò)，又稱 “ 最平坦幅頻特性 ” 濾波網(wǎng)絡(luò)。常用二階有源低通濾波器的電路型式有壓控電壓 源 型、無(wú)限增益多路反 饋 型和雙二次型