模电课程计报告2.docVIP

武汉工程大学 电气信息学院 模电课程设计报告 （正文） 2013/6/25 目录 摘要………………………………………………………………（说明书）四 Abstract…………………………………………………………（说明书）五 绪论………………………………………………………… 3 设计目的………………………………………………… 3 设计内容………………………………………………… 3 设计要求………………………………………………… 3 方案分析…………………………………………………… 4 方案论证与比较………………………………………… 4 理论分析与计算………………………………………… 4 系统设计…………………………………………………… 6 方波产生电路…………………………………………… 6 有源带通滤波电路……………………………………… 6 器件清单………………………………………………… 7 调试与测试数据…………………………………………… 8 组装及调试中的故障与排除…………………………… 8 测试数据………………………………………………… 8 结论及设计心得…………………………………………… 11 思考题……………………………………………………… 12 参考文献…………………………………………………………… 14 附录……………………………………………………………………15 第一章 绪论 1.1 设计目的 首先设计制作一个电路，能够产生10KHz频率可调的方波信号；然后设计一个有源滤波电路滤出10KHz正弦基波信号；最后将得到的基波信号进行不失真放大。 通过设计可以将所学的电子技术知识运用到实际上，加深对滤波电路、方波产生电路的理解，锻炼自己的动手能力，培养团队合作精神。 1.2 设计内容 1、了解信号波形的产生与滤波电路的基本工作原理 2、完成信号波形的产生与滤波电路的设计并分析计算单元电路，对元器件进行选型。 3、绘制信号波形的产生与滤波电路的设计电路图 4、组装、调试信号波形的产生与滤波电路的设计电路 5、进行实物检查、设计答辩并完成设计报告 1.3 设计要求 （1）设计迟滞比较器方波产生电路，频率为10KHz可调 （2）设计一有源滤波器，经滤波电路得到的正弦信号幅度峰峰值为6V以上。 1.3.1总体框图第二章 方案分析 2.1 方案论证与比较 2.1.1方波产生电路 选用最通用的LM324构成迟滞比较器产生方波信号，虽然波形稳定性及可调节性要明显差于单片集成电路函数发生器ICL8038所产生的方波信号，但迟滞比较器构成的方波产生电路结构简单，成本极低，性价比高。 2.1.2有源带通滤波电路 采用无限增益多路反馈二阶带通滤波器（巴特沃斯响应），滤波效果好，中心频率稳定，电路结构简单。 理论分析与计算 2.2.1方波产生电路 采用下行的迟滞比较器，输出经积分电路再输入到此比较器的输入端构成方波产生电路，其周期为： 根据振荡信号频率10KHz，确定各电阻电容值。 图2.2.1.1 2.2.2方波的分解 一般信号是由不同频率、幅度和相位的正弦波叠加而成的。傅里叶分析法为信号与系统的频域分析提供了途径。对于周期信号，我们可以通过傅里叶级数得到其线谱： 由此可知方波可以分解成为（2n-1)ω（n=1,2,3……）各种不同频率的正弦波，其幅值比例为1:1/3:1/5:……。 选频网络可以将信号包含的某一频率成分提取出来。 LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运放。与单电源应用场合的标准运放相比，它们有一些显著的优点。该运放可以工作在低到3.0V或高到32V的电源下，静态电流大致为MC1741的静态电流的1/5（对每一个放大器而言）。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合采用外部偏置元件的必要性。输出电压范围也包含负电源电压。满足设计要求。 在设计元器件的过程中，我们参考了由谢自美主编的《电子线路设计·实验·测量》带通滤波一节中的设计方法和步骤。现将其主要步骤和电路图表述如下： 选取滤波器的响应特性（在此选取切比雪夫）、滤波器的电路形式（MFBS）、滤波器的类型（带通）、滤波器的性能参数fc、AV、Q或BW。 由表选取C值，使其满足K=100/（fcC）（1≥K≥10）。 计算各电阻值，其中： 各参数对应电路图如图2所示： 图2.2.2.1 滤波电路公式对应电路图 第三章 系统设计 3.1方波产生电路 选用最通用的LM324构成迟滞比较器产生方波信号，输出端加上限幅双向稳压管。 3.2 有源带通滤波电路 方波信号首先经过一级射极跟随器，然后经过两级无限增益多路反馈带通滤波器，最后经过一级放大。 图3.2.1 1