模拟电子实验设计 二阶 RC 有源低通滤波器 1. 设计指标及要求： 1、 截止频率 fc=1kHz 2、 带外衰减速率大于-30dB/10 倍频 3、 电压增益 Av=2 2. 设计方案： 二阶 RC 有源滤波器的功能是让一定频率的信号通过， 而急剧衰减或抑制此频率范围外的信号。 常用的电路有电压控制电压源（VCVS） 和无限增益多路反馈（MFB） 电路。 无限增益多路反馈（MFB） 电路的优点是电路有倒相作用， 使用元器件较少， 但增益调节对其性能参数会有影响， 故应用范围比 VCVS 电路要小， 本设计采用电压控制电压源（VCVS） 电路， 其优点是电路性能稳定， 增益容易调节。 uA741 的管脚图如图 1： ...
模拟电子实验设计 二阶 RC 有源低通滤波器 1. 设计指标及要求： 1、 截止频率 fc=1kHz 2、 带外衰减速率大于-30dB/10 倍频 3、 电压增益 Av=2 2. 设计方案： 二阶 RC 有源滤波器的功能是让一定频率的信号通过， 而急剧衰减或抑制此频率范围外的信号。 常用的电路有电压控制电压源（VCVS） 和无限增益多路反馈（MFB） 电路。 无限增益多路反馈（MFB） 电路的优点是电路有倒相作用， 使用元器件较少， 但增益调节对其性能参数会有影响， 故应用范围比 VCVS 电路要小， 本设计采用电压控制电压源（VCVS） 电路， 其优点是电路性能稳定， 增益容易调节。 uA741 的管脚图如图 1： 图 1 2. 1 电路图如图 2： R15.63kC10.02uR211 .2kU2uA7413274615+-V+OS2V-OS1OUTV31 00mVac0VdcR333.75kinV2 15Vdc-1 5.00VoutV115VdcR433.75kC0.02u1 5.00V 图 2 2. 2 元件参数计算： 根据《电子线路设计实验测试》 书中 110 页， 得cf =1hz 时， 取 C=0.02uF , 对应的参数 K=5， 满足式（5.4.5） 的要求。 从表 5.4.2 得=2 时， 电容=C=0.02uF ； K=1 时， 电阻vA1 C1R =1.126k ,2 R =2.250 k , 3 R =6.752 k , 4 R =6.752 k。 将上述电阻值乘以参数 K=5， 得 1R =5.63 k ，2 R =11.25 k，3 R =4 R =33.76 k . 2. 3 电路的连接与测试： 将电路在面包板上仔细连接好， 首先输入信号 Vi=100mV， 观测滤波器的截止频率 Fc 以及电压放大倍数 Av。 3. 电路的工作原理： 二阶压控电压源低通滤波器电路的工作原理就是利用电容通高频阻低频、电感通低频阻高频的原理， 电感器在高频时呈现开路状态， 电容器在高频呈现短路状态。 对于需要截止的高频， 利用电容通高频， 电感阻碍高频的方法不使它通过， 对于需要的低频， 利用电感通低频的特点使它通过。 4. 测试结果: 121RRAv由电压增益公式： 可以确定 R1、 R2 的值， 使得其电压增益为 2。 实验过程中， 在测算电压增益的时候， 通过毫伏表来测量输出电压的大小。 可以算得输出电压的大小几乎是输入电压大小的两倍。 说明实验的结果还是比较理想的。 对于截止频率的大小可以通过调节信号源发生器， 使增益降低到原来的 0.707 倍， 此时观察并记录信号发生器所示的频率数值为 980Hz， 就是实际电路的截止频率， 十分接近1000Hz， 实验误差较小。 5. 注意事项及心得体会： 二阶低通滤波器的面包板电路十分简单易于连接， 根据 《电子线路设计实验测试 （第四版）》 选择适当的原件连接电路。 电阻值应尽可能接近设计值， 可适当选择几个电阻串联或者并联， 尽可能采用金属膜电阻及容差小于 10%的电容。 在调试电路的时候应确认示波器、信号源发生器等试验设备的连接正确。 在测试过程中， 若某项指标值偏差过大， 应根据设计表调整修改相应元器件的值。 电路虽然简单， 但是真正在面包板上连接的时候， 则会出现各种各样的问题， 通过这次实验使我懂得了， 遇到问题时， 只有认真冷静的分析与思考， 才能发现问题的所在。 还懂得了要善于与同学老师交流， 通过合作的力量才能取得更多更好的结果。 6. 参考文献 [1] 谢自美 《电子线路设计 实验 测试 （第四版）》 华中科技大学 [2]高等教育出版社《电子技术基础》 模拟部分（第五版） 康华光主编； 模拟电子线路设计 直流稳压电源 1.设计要求： 设计一个直流稳压电源， 要求: Vo=+3V~+9V , Vopp5mV , Sv。 33*10 2.实验目的： 熟悉直流电源电路电路组成特点， 了解直流稳压电源的应用及测试方法， 学习直流稳压电源的工作原理及参数计算。 3.实验仪器： 电源变压器 二极管 电容 电阻 CW317 电位器 面包板 导线 直流稳压电源基本电路由电源变压器、 整流滤波电路、 稳压电路三部分构成。 对电源变压器， 它是将 220V 交流电 V1 转化成整流滤波电路需要的 V2。 变压器副边与原边的功率比/= 。 2P1P 一般小型变压器效率见表： 一般小型变压器效率 副边功率/VA 2P10 10~30 30~80 80~200 效率 0. 8 0. 7 0. 8 0. 85 4. 2 整流滤波电路 整流二极管 D1~D4 组成单相桥式整流电路， 将交流电压变成直流电压， 在经过电容 C滤除纹波， 输出直流电压。与交流电压有效值V 的关系为：=(1. 1~1. 2) ;每支二极管承受的最大反向 电压=1. 414*； 通过每个二极管的平均电流为2 V2I VI VI V2 VRMV2 VD I =0. 5*RI =0. 45*/R。 其中 R 为整流滤波电路的负载电阻， 为 C 提供放电回路， 放电时间满足： RC(3~5) T/2, T 为 50Hz 交流电的周期， 即 20ms。 2 V 4. 3 稳压电路 CW317 本实验采用集成可调式三端稳压器 CW317。 CW317 工作原理图 1RP1RCMI其 输 出 电 压 为 Vo=1. 25(1+/) ；稳 压 器 允 许 的 最 大 电 流; Vomax+(Vi-Vo) min ViVomin+(Vi-Vo) max。 OMAXI 4. 4 稳压性能指标的测定 纹波电压 它是叠加在 Vo 上的交流分量。 用交流毫伏表测其有效值 Vo。 稳压系数 在负载电流、 环境温度不变的情况下， 输入电压的相对变化引起的输出的 常数常数TIoViViVoVoSv相对变化， 叫稳压系数， 5.实验及数据 实验原理图 变压器输出的电压有效值是 17. 2 V， 整流后 CW317 的输入电压为 24. 3V， 整体输出电压 Vo可变范围是 1. 7V22. 3V, 符合实验要求。 用交流毫伏表测量纹波电压得 Vo =0. 1mV， 符合实验要求。 计算稳压系数 用直流电压源 Vi 代替整流滤波电路（见上 CW317 工作原理图）， 有 测得的实验数据 Vi(V) 24 26. 4 21. 6 Vo(V) 17. 58 17. 59 17. 56 Sv=( Vo/Vo) /( Vi/Vi) = 35.7*10 6.心得体会 模电实验， 我们组做的是直流稳压电源， 总体感觉是： 在面包板上连线很简单， 但是调试电路的时候就非常让人头痛了。 实验中经常出现整流二极管发热的现象， 超过其耐压值后很容易烧掉， 最后把变压器接地端连地， 撤掉两个二极管后解决了这个问题。 此外如果电容正负极接反了就会导致电容烧掉。 有的电阻阻值与标记值相差较大， 在用时应先用万用表测量一下。 虽然这个实验是一个很简单的基础性实验， 但是只有真正动手做了才会感觉实际电路和原理电路是有很大差别的， 亲自动手操作之后， 就会慢慢学会分步骤的检查电路中出现的问题， 比起看书上画好的电路图理解模电基础原理印象要深刻很多。 7.参考文献 [1] 谢自美 《电子线路设计 实验 测试 （第四版）》 华中科技大学 [2]高等教育出版社《电子技术基础》 模拟部分（第五版） 康华光主编；
