东大模电实验信号的产生分解与合成滤波部分.docx
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东大模电实验信号的产生分解与合成滤波部分
东南大学电工电子实验中心
实验报告
课程名称:
模拟电子电路实验
第四次实验
实验名称:
信号的产生、分解与合成(滤波部分)
院(系):
专业:
姓名:
学号:
实验室:
105实验时间:
2015年5月18日
评定成绩:
审阅教师:
一、实验内容及要求
设计并安装一个电路使之能够产生方波并从方波中分离出主要谐波再将这些谐波合成为原始信号或其他周期信号。
1.基本要求1设计一个方波发生器要求其频率为1kHz幅度为5V
2设计合适的滤波器从方波中提取出基波和3次谐波
3设计一个加法器电路将基波和3次谐波信号按一定规律相加将合成后的信号与原始信号比较分析它们的区别及原因。
2.提高要求
设计5次谐波滤波器或设计移相电路调整各次谐波的幅度和相位将合成后的信号与原始信号比较并与基本要求部分作对比分析它们的区别及原因。
二、预习思考
1.方波发生电路(Multisim仿真)
(1)图4.1中RW调到最小值时输出信号频率是多少,调到最大值时输出信号频率又是多少。
(2)稳压管为6V,要求输出方波的前后沿的上升、下降时间不大于半个周期的10%,试估算图4.1电路的最大输出频率。
(3)如果两个稳压管中间有一个开路,定量画出输出波形图,如果两个稳压管中间有一个短路呢?
(4)简单总结一下,在设计该振荡器时必须要考虑运算放大器的哪些参数。
2.滤波器电路(Multisim仿真)
(1)设计一个低通滤波器,截止频率f0=2KHz,Q值为0.7,f>>f0的衰减速率不低于30dB/10倍频。
(2)设计一个高通滤波器,截止频率f0=500Hz,f=0.5f0的幅度衰减速不低于12dB。
(3)设计一个带通滤波器,上限频率2KHz,下限频率500Hz。
3.移相电路(Multisim仿真)
(1)波形合成时为何需要移相电路?
(2)移相电路应该怎样调分节?
应该先调节好各次谐波的相位再合成?
还是将各次谐波
合成后,再调节移相电路?
请分析并写出原因。
预习:
1.振荡频率:
(1)Rw为最小值时,信号频率为419Hz;Rw为最大值时,信号频率为3048Hz。
(2)f=757Hz。
(3)开路:
短路:
(4)转换速率,偏置电流,噪声等。
2.
(1)
(2)
(3)
3.
(1)由数学分析可得,保持各个正弦波之间的相位和幅度的准确关系是准确合成所需波形的关键,为此,需要各个频率的正弦波设计移向电路和放大电路以调节幅度和相位的关系。
(2)
通过调节电位器即可实现移向,应先移向再相加。
二、电路设计
(1)电路设计思想
1.基本要求滤波部分
2.提高要求滤波部分
从基础部分就可以看出滤出5次谐波的设计要求
(2)电路结构框图
(3)电路原理图
1.1kHz滤波
2.3kHz滤波
3.5kHz滤波
4.滤波及移向部分部分:
三、实验结果
基本要求
设计合适的滤波器从方波中提取出基波和3次谐波
1、基波和三次谐波
2、三次谐波移向前与移向后波形:
3、波形合成:
四、实验的收获和体会
滤波器在电子电路中有着很重要的作用并有着广泛的应用。
通过信号的产生、分解与合成体会到了信号的发生、传输与接收的过程。
由于是两个人组队完成,完成上顺利得很多。
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