qiuyi窄带选频放大器

1、窄带选频放大器 08电子国内 裘熠 2010.12.27课题名称:窄带选频放大器裘熠 08电子国内 1. 摘要：设计目的：熟悉窄带频率放大器的设计方法、以及低通滤波器的工作原理、使用方法，并掌握还带选频放大器的工作原理。本设计系统采用uA74型高增益运算放大器以及2CP11整流二极管。以u741为主要核心部件，由可控电位器R1,R2实现频率的变化，实现窄带选频放大器选择2KHz频率信号，并通过2CP11普通整流二极管实现波形的整形，通过由u741构成的RC低通滤波器后，最终获得2KHz频率信号经过放大后的直流信号。实验方法可行，结果得到较为平整的输出波形。2. 关键词：窄带滤波器，u741型运

2、放，RC低通滤波器3. 引言：3.1. 元器件的参数及选用3.1.1 UA741AN双列直插8脚式封装UA741中文资料uA741M，uA741I，uA741C（单运放）是高增益运算放大器。输入电压±18V，允许功耗500mW.uA741M，uA741I，uA741C芯片引脚图和工作说明：1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源 8空脚3.1.2 普通整流二极管2CP11参数：反向击穿电压50V;正向电流0.1A;正向压降1V;反向电流5A;4. 总体方案设计4.1. 方案：采用UA741AN为核心部件，信号通过前级放大控制增益系数，因要求没

3、有严格限定放大倍数，对于低频取10倍左右并由选频网络滤除2KHz意外的信号频率，并用二极管产生的半波整流信号，通过后级放大再由低通滤波器滤除其余分量实现要求。其原理框图1电压信号放大环节选频网络半波整流低通滤波器输出直流电压该方案电路设计简单灵活，器件需求小，且易于系统的扩展和计算。5. 模块电路设计与计算5.1. 放大环节和选频网络模块。5.1.1. 放大电路部分采用UA741AN高增益运算放大器，构成反向放大电路。通过对R2电阻的调节实现增益的控制，在输入信号比较小的时候可以采用较高增益，增益公式为5.1.2. 选频网络模块如图所示为频率可调的窄带滤波电路。该电路是一个频率可调的有源窄带滤

4、波器。它采用文氏桥正反馈的形式，其环路增益等于10。因此调节电位器R4可以改变电路增益。输入信号通过R3加至运算放大器的反相输入端，通过滤波器可将某一预定频率选出，电路谐振频率为：。采用图示元件可以从800Hz变到8kHz。R1、R2为匹配的线绕同轴电位器，调节频率时不会影响电路的Q值。5.2. 整流电路模块5.2.1. 采用单个2CP11普通整流二极管，对前级放大的波形进行半波整流。得到输出经过整流后的波形5.3. 有源低通滤波器5.3.1. 有源低通滤波器的主要技术指标1. 通带增益Avp通带增益是指滤波器在通频带内的电压放大倍数，如图示。性能良好的低通在通带内幅频特性曲线是平坦的，阻带内

5、的电压放大倍数基本为零。2. 通带截止频率fp其定义与放大电路的上限截止频率相同。通带与阻带之间称为过渡带，过渡带越窄，说明滤波器的选择性越好。5.3.2. 一阶有源低通滤波器电路由U741运放和RC网络组成，其特性在小信号时基本能滤除频率较高的信号，特点是电路设计简单，缺点阻带衰减太慢，选择性较差。运用图示参数可实现对于4KHz以下信号的滤波。计算公式6. 总体电路图以及参数计算6.1. 数据处理参数计算6.1.1. R1与R2为可调电位器调节至80K可实现选频为2KHz的输出频率，通过对R4与R3的调节实现增益倍数的调节，如图示增益为10倍，6.1.2. 通过2CP11整流二极管，对前级反

6、向比例放大器的输出电压进行半波整流。6.1.3. 后级运放构成一阶有源低通滤波电路，通过对C3的调节可实现对通带频率的控制，图示截止频率为8KHz。6.1.4. RL负载可以接电压表或者自动记录仪。本电路常用于自动控制和材料探伤中。6.2. 电路元件清单名称及标号型号及大小封装数量整流二极管2CP11DO-411运算放大器UA741ANDIP82可变电阻200KAXIAL-0.62100KAXIAL-0.61可变电容2000PFC12101固定电阻10KAXIAL-0.4120KAXIAL-0.42固定电容1000PFRAD-0.327. 结论7.1. 本次设计运用两阶运算放大器电路。前阶运放电路中频率输出为选频为2KHz的频率。对于窄带滤波电路的设计实现频率可调。后阶运放电路主要用于波形的整流，得到较