集成運算放大器應(yīng)用電路綜合設(shè)計網(wǎng)上大作業(yè)14020140075程成

1、集成運算放大器應(yīng)用電路綜合設(shè)計網(wǎng)上大作程 牛凌云、電路設(shè)計本次實驗需要設(shè)計集成運放電路，對一個方波濾波，濾出基波和三次諧波， 對三次諧波移相，再與基波疊加，觀察波形疊加的各種結(jié)果。整體電路圖如下(此圖為三次諧波經(jīng)過45度移相后與基波進行疊加后的電路圖，其余角度同理)二、方波發(fā)生器本次實驗的輸入信號為76Hz的方波，首先設(shè)計一個方波發(fā)生器。下圖為一 個單運放組成的方波信號發(fā)生器，A通過其中Ri與甩組成正反饋的遲滯比較器, 運放同相端的輸入電壓為u + =u0,電阻R2和電容G組成定時電路，周而R+R1 TOC o 1-5 h z 復(fù)始產(chǎn)生震蕩，

2、輸出電壓即為周期性萬波。由萬波頻率f0=2R-2R4C1 ln(1+1)選取參數(shù)，Ri=1kQ, R3=F4=2kQ, R2=94.5kQ, Ci=0.1F以R2-jWv-： ： ： ： ： ： ： ： ： ： )CSC1： 94；5kfl ：；：；：；：UUe - 1L0B2CP VCGRd-AA/V ZOkQZQkqPrflbel ,， v： -3.01V-6,Q3V: vfrms): 3,01V- v(dc)： -125 uV_ ： I：-3.01pAIfeis); 6.03 pA；Ifrms.); 38QlpAi(dc)；OA:Freqi 76.2 Hz產(chǎn)生方波波形為:Oscillos

3、copeXSCT1 KBTimeChamel_AChannd_B:汨1013 V|_Rese7 * *76,5sLms3.013 VT7T10.000 s0.000 VSave.txt. tTinaprTfenebaseChannel 4Oiannel BTriggerScale： 16 詞麗 |圖 Scale: 5 丫/v| Scale: 15 V/Div Edge: 回國 |a | BExtX poSu(piv): 0E pa亂(Div)： |。Y pos.(piv): 0Level: 口VY7r|Add Bm |a aE|cT|dc1 畫叵叵臼的我 Normal AutoNone三、基波

4、低通濾波器基波的頻率為76Hz,因此選取截止頻率為76Hz的四階低通濾波器，它由兩 個二階低通濾波器級聯(lián)而成， A = 1 且，經(jīng)計算選取參數(shù)如下圖所示:R2其中方波波形為:濾出的基波波形為:問題的出現(xiàn)與解決：最初使用二階低通濾波器，出現(xiàn)波形較不規(guī)則，因而采用四階低通濾波 器達到更好的濾除效果。四、三次諧波帶通濾波器由于方波頻率為76Hz,三次諧波頻率為228Hz,五次諧波頻率為380Hz,選 取下限截止頻率為220Hz,上線截止頻率為240Hz的帶通濾波器，經(jīng)計算選取參 數(shù)如下圖所示：-WCC-VA2 Lu IC-TIUUi AI.OkQ濾出三次諧波如圖所示:Oscillo&cope-XSC

5、I五、移相器利用全通濾波器對三次諧波進行移相，分別為-45度，-90度，-135度，由幅頻特性 Af(js) =1和相頻特性?(js)=-2arctaneR1c求得參數(shù)R=&=10kQ,G=0.01 f F得到波形為:Oscilloscope-XSCI當R=69804.8Q時,移相-90度:得到波形為:Oscilloscope-XSC1當R=168522.7Q時，移相為-135度:-AV1QKQ： Cl得到波形為:Oscilloscope-XSC!六、加法器此處選用同相相加器，其輸出電壓與多個輸入電壓之和成正比，且輸出電壓與輸入電壓同相，根據(jù)u0 = (1)(R3LR1R4R2R3LR1R5)

6、(%+%),選取參數(shù)4=R=R5=10kQ, Ri=R=20kQ基波與三次諧波疊加:得到波形為:基波與移相-45度的三次諧波疊加:w :tokn得到波形為:R8-Wv10kfi ：,基波與移相-90度的三次諧波疊加:.JCFjCJSXFG1xscR7AJw- ：10kP” R7 ： - IAaAt- :1師：R1r-Wr-IMcQOPAMP 3T VIRTUALR5 -Wr- 10k 口VW-R.麗： 0.01|iF -得到波形為:Qscilloscope-XSCIT2-T1TriggerEdge: 國王國日日tLevel: qI vSingle Normal Auto NoneTiine Channel _A Channd_BO.OQO s0.000 70.000 s0.000 v0.000 s0.00。VTimebaseChannel AChannel BScbIe： 5 m帛/DivScale: 2 VQM Scale: 5 ygX pos.(piv); |o Y pas.fpiv): |口Y pos.(piv): |oy/t AddBMAjB 回叵垣 河E辰匚基波與移相-135度的三次諧波疊加:.XfGl得到波形為:Oscilloscope-