一題目要求與方案論證1.1(設(shè)計(jì)題題目)二階有源低通濾波器1.1.1題目要求設(shè)計(jì)二階有源低通濾波器?要求截止頻率fo=1OOOH;通帶內(nèi)電壓放大倍數(shù)Ao=15，品質(zhì)因數(shù)Q=0.707.分析電路工作原理，設(shè)計(jì)電路圖，列出電路的傳遞函數(shù)，正確選擇電路中的參數(shù)?1.1.2方案論證.對信號進(jìn)行分析與處理時(shí)，常常會遇到有用信號疊加上無用噪聲的問題，這些噪聲有的是與信號同時(shí)產(chǎn)生的，有的是傳輸過程中混入的?因此，從接收的信號中消除或減弱干擾噪聲，就成為信號傳輸與處理中十分重要的問題?根據(jù)有用信號與噪聲的不同特性消除或減弱噪聲，提取有用信號的過程稱為濾波，實(shí)現(xiàn)濾波功能的系統(tǒng)稱為濾波器?濾波器分為無源濾波器與有源濾波器兩種：無源濾波器：由電感L、電容C及電阻R等無源元件組成有源濾波器：一般由集成運(yùn)放與RC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，它具有體積小、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，由于集成運(yùn)放的增益和輸入阻抗都很高，輸出阻抗很低，故有源濾波器還兼有放大與緩沖作用?利用有源濾波器可以突出有用頻率的信號，衰減無用頻率的信號，抑制干擾和噪聲，以達(dá)到提高信噪比或選頻的目的，因而有源濾波器被廣泛應(yīng)用于通信、測量及控制技術(shù)中的小信號處理?從功能來上有源濾波器分為低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)帶通濾波全通濾波器器(BPF)、帶阻濾波器(BEF)(APF)其中前四種濾波器間互有聯(lián)系，LPF與HPF間互為對偶關(guān)系.當(dāng)LPF的通帶截止頻率高于HPF的通帶截止頻率時(shí)，將LPF與HPF相串聯(lián)，就構(gòu)成了BPF而LPF與HPF并聯(lián)，就構(gòu)成BEF.在實(shí)用電子電路中，還可能同時(shí)采用幾種不同型式的濾波電路.濾波電路的主要性能指標(biāo)有通帶電壓放大倍數(shù)AVP通帶截止頻率fP及阻尼系數(shù)。等?工作原理：二階有源濾波器是一種信號檢測及傳遞系統(tǒng)中常用的基本電路，也是高階慮波器的基本組成單元?常用二階有源低通濾波器的電路型式有壓控電壓源型、無限增益多路反饋型和雙二次型?本次課程設(shè)計(jì)采用壓控電壓源型設(shè)計(jì)課題?有源二階濾波器基礎(chǔ)電路如圖1所示：IRi同相比例'!T放大電路它由兩節(jié)RC濾波電路和同相比匕例放大電路組成，在集成運(yùn)放輸出到集成運(yùn)放同相輸入之間引入一個(gè)負(fù)反饋，在不同的頻段，反饋的極性不相同，當(dāng)信號頻率f>>f0時(shí)（fo為截止頻率），電路的每級RC電路的相移趨于-90o,兩級RC電路的移相到-1800，電路的輸出電壓與輸入電壓的相位相反，故此時(shí)通過電容c引到集成運(yùn)放同相端的反饋是負(fù)反饋，反饋信號將起著削弱輸入信號的作用，使電壓放大倍數(shù)減小，所以該反饋將使二階有源低通濾波器的幅頻特性高頻端迅速衰減，只允.其特點(diǎn)是許低頻端信號通過輸入阻抗高，輸出阻抗低?傳輸函數(shù)為：A（s）篇1"sCRgAvf令A(yù)o二A/f稱為通帶增益1Q3—稱為等效品質(zhì)因數(shù)3AVF號與LM324N?它設(shè)計(jì)在較寬的電壓范圍內(nèi)單電源工占

作，但亦可在雙電源條件下工作.本電路在家用電器上和工業(yè)自動化及光、機(jī)、電一體化領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用.其特點(diǎn)如下:?具有寬的單電源或雙電源工作電壓范圍；單電源3V?30V,雙電源土1.5V?±15V?內(nèi)含相位校正回路,夕卜圍元件少?消耗電流小:lcc=0.6m(典型值,RL")?輸入失調(diào)電壓低:±'(典型值）?電壓輸出范圍疑V:0VVcc—1.5V?共模輸入電壓范圍寬0V?Vcc—1.5V?封裝形式：DIP14圖2LM324N實(shí)物圖圖3LM324N管腳圖1.2（實(shí)訓(xùn)題題目）波形發(fā)生器與計(jì)數(shù)器1.2.1題目要求利用74LS138以及兩片74LS195構(gòu)成模值2-8的程序計(jì)數(shù)器，如CBA俞入111（8分頻）時(shí)，QD端輸出8分頻脈沖芯片介紹：LM324IM運(yùn)算放大器是價(jià)格便宜的帶差動輸入功能的四運(yùn)算放大器?可工作在單電源下，電壓范圍是3.0V-32V或+16V.LM324M勺特點(diǎn)：短跑保護(hù)輸出、真差動輸入級、可單電源工作：3V-32V4.低偏置電流：最大100nA(LM324A、每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器、具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ堋⒐材７秶鷶U(kuò)展到負(fù)電源、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列、輸入端具有靜電保護(hù)功能?74LS90D74LS90是二一五一十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器，從000計(jì)到111為例.先接成加法計(jì)數(shù)狀態(tài)，在輸出為1000時(shí)(既Q4為高電平時(shí))把Q4輸出接到R01和R02腳上(即異步置0),此時(shí)當(dāng)計(jì)數(shù)到1000時(shí)則立刻置0,從新從0開始計(jì)數(shù).1000的狀態(tài)為瞬態(tài).狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖中是0000到0111是有效狀態(tài)，1000是瞬態(tài)，跳轉(zhuǎn)從這個(gè)狀態(tài)跳回到0000狀態(tài).計(jì)數(shù)脈沖從CP1輸入，QA作為輸出端，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器?計(jì)數(shù)脈沖從CP2輸入，QDQLQ作為輸出端，為異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器?若將CP2和QA相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，QDQCQBQA作為輸出端，則構(gòu)成異步8421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器.若將CP1與QD相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP2輸入，QAQDQCQB作為輸出端，則構(gòu)成異步5421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器.清零、置9功能.異步清零當(dāng)R0(1)、R0(2)均為“1”；S9(1)、S9(2)中有“0”時(shí)，實(shí)現(xiàn)異步清零功能，即QDQCQBQA=0000.置9功能當(dāng)S9(1)、S9(2)均為“1”；R0(1)、R0(2)中有“0”時(shí)，實(shí)現(xiàn)置9功能，即QDQCQBQA=1001.VCCIBUMRa踽MS2qQQi也CjHHLXXLLLILLLLLLXXHTHLLHLXLXXLXLCounlLXXLXLXCouniOUTPUTSRESETJSFTINPUTSLLCfNVtillageCOUNTOutputQqQ)iQJ0LLLL1HL_LLHlLLHHLLJ4LLHLT.GOnLHL6LHiHL7HHHLaLLLIH9HLHIKiftit"jrQNDH圖5:74LS90D管腳圖圖6：74LS90D真值表74HC4511ggEFtw.~I”杠k村"加e圖7：74HC4511引腳圖二電子線路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.1二階有源低通濾波器我們的設(shè)計(jì)題目是二階有源低通濾波器?要求截止頻率fO=1OOOHZ;通帶內(nèi)電壓放大倍數(shù)A0=15,品質(zhì)因數(shù)Q=0.707.Q=1_由、AVF=o?7O7可以求得A/f，所以低通濾波器的通帶電壓增“二￡=1.586選擇C=82nF選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻R=9.O9Kq,Rf=2.55KQ.要使AO=15,則還須再接一個(gè)放大電路，使得一級輸出被放大9.43倍，則總增益達(dá)到15