低频实训课程总结题目:二阶带通有源滤波器
学院:xxxx
专业:xxxx
学号:xxxx
姓名: xxx
指导教师: xxx
Xxxx年 xx 月
<<低频电子线路实训>>课程总结
专业:xxxx 学号:xxxx 姓名:xxx 一、
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
电路原理图及工作原理
3
2
6
7
4
+12V
741
1
2
J2
1 2J1
39K
R1
12K
R2
R4
24K
R5
24K
1
2
3
J3
C2
10nF
C1
10nF
R31
3K
R32
3K
图1设计电路原理图
工作原理:由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。低通滤波器是
用来通过低频信号,衰减或抑制高频信号,
二、电路仿真及结果
1、仿真软件简要介绍
Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力
2、仿真电路图
图2 仿真电路图
3、仿真内容和结果
1、测量零点漂移。将万用
表
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XMM1设置为直流DC ,截图并记录万用表XMM1的 输出端直流电压值V os ,即零点漂移大小。如图所示:
:
2、寻找输出电压最大值。调节信号源XFG1频率为 1.8f kHz =,幅度为500i V mVpp =,增大或减小信号的频率,使输出电压为最大值(从XMM1读数可知),此时信号源XFG1的频率为滤波器的中心频率oo f 。截图并记下此时XMM1的读数,即为输出电压最大值max o V ,再截图并记下此时XMM2的值,即输入电压i V ,可计算增益max u o i A V V =。
输出电压最大值max o V 为:
输入电压i V 为:
增益max u o i A V V =1.99
3、测量上限频率H f 和下限频率L f 。 计算并记下V om=0.7*V omx 的值。 V om=0.7*V omx=0.9898V
测量上限频率H f 的
方法
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:以0.01kHZ 为步进改变频率,逐渐增大信号源XFG1的频率(大于中心频率oo f ),使输出电压max o V 下降到om V (由XMM1表读数可知),此时信号源XFG1的频率就是所测量的上限频率H f 。上限频率H f 和XMM1表的值如图:
(上限频率H f ) (XMM1表)
测量下限频率L f 的方法:以0.01kHZ 为步进改变频率,逐渐减小信号源XFG1的频率(小于
中心频率oo f ),使输出电压max o V 下降到om V (由XMM1表读数可知),此时信号源XFG1的频率就是所测量的下限频率L f 。下限频率L f 和XMM1表的值如图:
(下限频率L f ) (XMM1表) 三、电路板设计制作过程 1、软件简要介绍
Protel99SE 是Protel 公司近10年来致力于Windows 平台开发的最新结晶,能实现从电学概念设计到输出物理生产数据,以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。因而今天的Protel 最新产品已不是单纯的PCB (印制电路板)设计工具,而是一个系统工具,覆盖了以PCB 为核心的整个物理设计。 最新版本的Protel 软件可以毫无障碍地读Orcad 、Pads 、Accel(PCAD)等知名EDA 公司设计文件,以便用户顺利过渡到新的EDA 平台 2、PCB 图设计
要求
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和注意事项
①.引出端用排针引出,要布置安装在电路板边缘,便于连线测试。
②.由于没有6K 电阻,所以用两只3K 电阻串联使用,设计PCB 板时要留有两个电阻置。 ③.布置芯片IC741时,要注意引脚排列顺序。 ④.要求连线尽量宽,焊盘尽可能大。 3、PCB 板制作过程
1、打印电路板。将绘制好的电路板用转印纸打印出来,
2、裁剪覆铜板,用感光板制作电路板全程图解 。
3、预处理覆铜板。用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉,以保证在转印电路板时,热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上,打磨好的
标准
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是板面光亮,没有明显污渍。
4、转印电路板。将打印好的电路板裁剪成合适大小,把印有电路板的一面贴在覆铜板上,对齐好后把覆铜板放入热转印机,放入时一定要保证转印纸没有错位。
5、腐蚀线路板,回流焊机。先检查一下电路板是否转印完整,若有少数没有转印好的地方可以用黑色油性笔修补。然后就可以腐蚀了,等线路板上暴露的铜膜完全被腐蚀掉时,将线路板从腐蚀液中取出清洗干净,
6、线路板钻孔。依据电子元件管脚的粗细选择不同的钻针,在使用钻机钻孔时,线路板一定要按稳,钻机速度不能开的过慢。
7、线路板预处理。钻孔完后,用细砂纸把覆在线路板上的墨粉打磨掉,用清水把线路板清洗干净。水干后,用松香水涂在有线路的一面。
8、焊接电子元件。焊接完板上的电子元件,通电
4、电路板安装要求和注意事项
注意元件的摆放,先测量元件数值(电阻大小,电容大小等)然后再放进电路板,注意底线的连接
5、设计制作结果
图3 作品PCB图
四、调试测试及结果 1、仪器
万用电表、毫伏表、信号发生器、模拟示波器、直流稳压电源等。 2、测试内容方法和步骤
1、认真检查安装好后的电路板,电阻阻值是否对,芯片安装有无错误,连线有没有短路,有没有虚焊,整体布线是否完整。检查无错误后,可以进行测试。
2、测量零点漂移。打开直流稳压电源,用万用电表直流电压1V 档测量输出端电压os V ,即零点漂移大小os V =0.06V
3、调节信号发生器(F40型)频率为f=1.8kHZ 为中心,以0.01kHZ 为步进,增大或减小信号的频率,使输出电压为最大值(从毫伏表读数可知),此时信号发生器的频率为滤波器的中心频率οο?=2.02 kHZ.并记下此时毫伏表的读数,即为输出电压最大值omax V =0.35V ,再用毫伏表测量输入电压i V =172mV ,可计算增益V A =0.35/0.172=2.03
4、测量上限频率H f 的方法:以0.01kHZ 为步进改变频率,逐渐增大信号发生器的频率(大于中心频率oo f ),使输出电压max o V 下降到om V (由毫伏表读数可知),此时信号发生器频率就是所测量的上限频率H f =2.24. kHZ
测量下限频率L f 的方法:以0.01kHZ 为步进改变频率,逐渐减小信号发生器的频率(小于中心频率oo f ),使输出电压max o V 下降到om V (由毫伏表读数可知),此时信号发生器频率就是所测量的下限频率L f =1.79kHZ 。 讲数据记录在表格中,并进行处理数据。
测量结果 漂移大小os V (V ) 中心频率 οο?(k HZ )
输入电压i V (mV ) 输出电压最大值
omax
V (mVrms )
上限频率H f (kHZ ) 下限频率
L f (kHZ )
0.06
2.00 172 350 2.24 1.79
理论设计值 中心频率o f =2kHZ,增益=V A =2,品质因素Q=5 数据计算 中心频率误差:?
σ-οοοο??? *100%=22
00.2-*100% =0 增益:Vm A = omax i
V V =172350=2.03
增益误差:
m V v
v
A -A A *100%=
2
2
03.2-*100%= 1.5% 通频带:0.7B = H f —L f =2.24-1.79=0.45 品质因数:m Q =
0.7B οο?=45
.000
.2 =4.44 品质Q σ=
m Q -Q Q *100%=5
5
44.4-*100%=11.2%
五、心得体会
通过这次的课程设计,加深了我对模拟电路的认识,熟悉了multisimv 的操作,强化了我对解决实际电路设计问题。培养了我们独立思考、认识问题、解决问题的能力。我这次所选的题目为设计二阶有源带通滤波器,虽然设计过程中遇到了一些麻烦,但经过请教老师和与同学之讨论都得到了解决,这些过程让我受益匪浅。总之,很高兴能有这样的践机会让我学到了很多