【深大电赛】带通滤波器 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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标准版 【深大电赛】带通滤波器

简介:1.单电源转换为双电源的供电电路,用于供电滤波器电路。 2.采用运算放大器设计一个电压放大5倍,中心频率1kHz,带宽50Hz的带通滤波器,且在此基础上中心频率与放大倍数可调。

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2020-06-17 18:03:18
更新时间: 2020-08-07 20:58:29
描述
需求分析 1.采用运算放大器设计一个单电源转换为双电源的供电电路,将外接的12V输入单电源,转换为正负6V和接地的双电源,给第2部分的滤波器电路供电。 2.采用运算放大器设计一个电压放大5倍,中心频率1kHz,带宽50Hz的带通滤波器,由第1部分设计制作的双电源电路供电。 3.中心频率与放大倍数在一定范围内可调。 方案设计 1\. 运算放大器是一种被广泛使用的元器件,它是具有极高增益的电压放大器。 工作良好的理想运算放大器有一些特性 (1).虚短 所谓虚短,就是同向及反向输入端的电压近乎相等 (2)虚断 所谓虚断,就是流入同向及反向输入端的电流近乎为0,即 (3)电压跟随器 当把运算放大器的输出端与反相输入端直接接在一起时,根据上面(1)(2)所提到的虚短和虚断的特性,容易得出。这种输入与输出点电位相等的特性,其优越之处在于当我们改换输出端口的电路时并不会影响到分压,如果没有电压跟随器而直接相连,则难以用较为方便的参数控制输出电压。 因此,电源电路可以设计成电压跟随器,再通过电阻分压,引出三个不同的电位的端口,可以构成双极性电源。 值得注意的是,单位增益稳定的运算放大器才可以直接把输出端接到反相输入端,除此之外都需要在反馈回路中串联一个20千欧的电阻。电路中选择的tda2030有可能会出现烧毁现象,解决方法是换一个增益限制很小的运放,例如5532,实验原理相同。 3\. 滤波器部分: 滤波电路是一种信号处理电路,它对模拟输入信号的波形与频谱进行加工和处理,让指定的信号通过,而将其他频段的信号抑制或者衰减。这里我们采用的是有源RC滤波电路,有源RC滤波电路的精度比无源滤波器要高,通带内损耗也较小,按照频率响应特性对滤波电路进行分类,有低通滤波,高通滤波,带通滤波,带阻滤波和全通滤波。我们通常在复频域对模拟滤波电路进行分析。 采用多端负反馈电路 ![a.png](//image.lceda.cn/pullimage/VfOBB2MNEJb4qqNsJc0y6FsGvSiUGoUrfZs9LZLH.png) 这便是整个电路中的核心部分 此外,运放使用常见的LM358 R3的阻值为130K,同时串联阻值为100K的可变电阻。可实现放大倍数在5-9之间可调。 R2阻值为2.2K,同时串联阻值为2K的可变电阻。可实现中心频率在1KHz-1.35KHz之间可调。 选择这两个参数作为变量的原因在于,这两个参数的改变对其他性能的影响较低。也就是说,放大倍数与中心频率基本可以实现独立调节 仿真与调试 仿真使用的软件是Multisim。结果发现基本可以满足要求。 更多信息可以参考文档
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