电路实验报告12 有源滤波器设计

电路实验报告12  有源滤波器设计
电路实验报告12  有源滤波器设计

课程名称:电路与电子技术实验II 指导老师:沈连丰成绩:__________________ 实验名称:有源滤波器设计实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)

三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)

七、讨论、心得

一、实验目的和要求

1、掌握有源滤波器的分析和设计方法。

2、学习有源滤波器的调试、幅频特性的测量方法。

3、了解滤波器的结构和参数对滤波器性能的影响。

4、用EDA仿真的方法来研究滤波电路,了解元件参数对滤波效果的影响。

二、实验内容和原理

1、滤波器的5个主要指标:

(1) 传递函数A v(s) :反映滤波器增益随频率的变化关系,也称为电路的频率响应、频率特性。

(2) 通带增益A v p:为一个实数。(针对LPF)、(针对HPF)、(针对BPF)、(针对BEF)。

(3) 固有频率f0:也称自然频率、特征频率,其值由电路元件的参数决定。

(4) 通带截止频率f p:滤波器增益下降到其通带增益A v p 的0.707倍时所对应的频率(也称–3dB 频率、半功率点、上限频率(ωH 、f H )或下限频率(ωL 、f L )。

(5) 品质因数Q:反映滤波器频率特性的一项重要指标,不同类型滤波器的定义不同。例如,在低通和高通滤波器中,定义为当时增益的模与通带增益之比。

2、有源滤波器的设计流程:

设计一个有源低通滤波器时,一般可以先按照预定的性能指标,选择一定的电路形式,然后写出电路的电压传递函数,计算并选定电路中的各个元器件参数。最后再通过实验进行调试,确定实际的器件参数。

三、实验器材

运放LM358、

四、操作方法和实验步骤

1、实验内容

(1) 在实验板上安装所设计的电路。

(2) 有源滤波器的静态调零。

(3) 测量滤波器的通带增益A v p、通带截止频率f p。

(4) 测量滤波器的频率特性(有条件时可使用扫频仪)。

(5) 改变电路参数,研究品质因数Q 对滤波器频率特性的影响。

2、设计一个二阶有源低通滤波器。具体要求如下:

(1) 通带截止频率:f p=1kHz;

(2) 通带增益:A v p=1~2 ;

(3) 品质因数:Q = 0.707 ;

(4) 集成运放选用LM358 ,电容选用0.1~0.01μF,电阻控制在kΩ~MΩ数量级。

3、有源低通滤波器的调试方法

(1) 定性检查电路是否具备低通特性

在输入端加上幅度固定的正弦波信号,改变输入信号的频率范围,用示波器或交流毫伏表观测输出电压的幅度变化(要求峰峰值≤10V pp),检查电路是否具备低通特性。如不具备,则应找出原因,排除电路故障;如已具备低通特性则可进一步调试低通滤波器的特性。

(2) 低通滤波器的特性调试

低通滤波器的特性调试应按有关计算式进行。在一般情况下,应尽量选用相互间没有影响或影响较小的元件进行调整。如果有必要,这些调整须反复进行。

(3) 测绘滤波电路的幅频特性曲线。

有条件时,可用扫频仪直接观测滤波电路的幅频特性。

4、设计一个二阶有源低通滤波器。

分别选用如下3 种电路形式来实现。

二阶、有源、压控型(单一正反馈支路)、低通滤波器(LPF,同相型):

简单的二阶、有源、低通滤波器(LPF,同相型):

二阶、有源、多路负反馈型、低通滤波器(LPF,反相型):

五、实验数据记录和处理

简单的二阶、有源、低通滤波器(LPF ,同相型):

Rf

39k

V215Vd c

V1

15Vd c

FREQ = 3kHz

VAMPL = 5V VOFF = 0V AC = 1V

输入信号幅度控制为500mV 。有:

幅频特性曲线如下图:

简单的有源、低通滤波器(LPF ,同相型):

FREQ = 3kHz

VAMPL = 5V VOFF = 0V AC = 1V Rf

{Rf}

V

V215Vdc

V1

15Vdc

(1) 输入信号幅度控制为10V。有:

幅频特性曲线如下图:

当输出电压波形开始成三角波时的示波器波形:

(2) 输入信号幅度控制为10mV。有:

改变输入信号的频率范围,用示波器或交流毫伏表观察输出电压的幅度变化。当测出的输出电压值达到Uo×0.707值时,停止信号源频率的改变,此时信号源所对应的输出频率即为上限频率f H或下限频率f L。

Uo=16.0mV。

f H≈600kHz。

二阶、有源、压控型(单一正反馈支路)、低通滤波器(LPF,同相型):

V215Vdc

V1

15Vdc

V

FREQ = 3kHz

VAMPL = 5V VOFF = 0V AC = 1V Rf {Rf}

(1) Rf=39k :

输入信号幅度控制为500mV 。有:

幅频特性曲线如下图:

(2) Rf=100k :

出现自激振荡。

二阶、有源、多路负反馈型、低通滤波器(LPF ,反相型):

V1

15Vdc

VAMPL V215Vdc

Rf 10k

输入信号幅度控制为500mV 。 (1) C1=0.01u:

幅频特性曲线如下图:

(2) C2=0.1u:

幅频特性曲线如下图:

六、仿真分析

简单的二阶、有源、低通滤波器(LPF,同相型):

简单的有源、低通滤波器(LPF,同相型):

(1) 输入信号幅度控制为10V。有:

(2) 输入信号幅度控制为10mV。有:

f H≈537kHz。

二阶、有源、压控型(单一正反馈支路)、低通滤波器(LPF,同相型):(1) Rf=39k:

二阶、有源、多路负反馈型、低通滤波器(LPF,反相型):

(1) C1=0.01u:

(2) C2=0.1u:

七、心得体会

通过本次实验我掌握了有源滤波器的分析和设计方法,学习了有源滤波器的调试、幅频特性的测量方法,了解了滤波器的结构和参数对滤波器性能的影响。实验完成后我还用EDA仿真的方法来研究滤波电路,加深了对PSpice的熟练程度,了解了元件参数对滤波效果的影响。

2015.05.28

集成电路设计实验报告

集成电路设计 实验报告 时间:2011年12月

实验一原理图设计 一、实验目的 1.学会使用Unix操作系统 2.学会使用CADENCE的SCHEMA TIC COMPOSOR软件 二:实验内容 使用schematic软件,设计出D触发器,设置好参数。 二、实验步骤 1、在桌面上点击Xstart图标 2、在User name:一栏中填入用户名,在Host:中填入IP地址,在Password:一栏中填入 用户密码,在protocol:中选择telnet类型 3、点击菜单上的Run!,即可进入该用户unix界面 4、系统中用户名为“test9”,密码为test123456 5、在命令行中(提示符后,如:test22>)键入以下命令 icfb&↙(回车键),其中& 表示后台工作,调出Cadence软件。 出现的主窗口所示: 6、建立库(library):窗口分Library和Technology File两部分。Library部分有Name和Directory 两项,分别输入要建立的Library的名称和路径。如果只建立进行SPICE模拟的线路图,Technology部分选择Don’t need a techfile选项。如果在库中要创立掩模版或其它的物理数据(即要建立除了schematic外的一些view),则须选择Compile a new techfile(建立新的techfile)或Attach to an existing techfile(使用原有的techfile)。 7、建立单元文件(cell):在Library Name中选择存放新文件的库,在Cell Name中输 入名称,然后在Tool选项中选择Composer-Schematic工具(进行SPICE模拟),在View Name中就会自动填上相应的View Name—schematic。当然在Tool工具中还有很多别的

有源滤波实验报告

姓名: 学号:2009118125 班级:电工二班 实验十一 有源滤波器 实验目的 1. 掌握有缘滤波器的构成及其特性 2. 学习有缘滤波器的幅频特性的测量方法 实验仪器 数字示波器 信号发生器 交流毫伏表 直流电源 预习要求 1. 复习有缘滤波器的概念、工作原理。 2. 分析计算图5-11-1、图5-11-2电路的截止频率,图5-11-3电路 的中心频率。 3. 画出三个电路的幅频特性曲线 实验原理 有源滤波器又称作有源选频电路,通常用继承运放和电阻,电容网络构成。它的作用是让指定频段信号通过,而将其余频段信号加以抑制或大幅度衰减。分低通、高通、带通、带阻等电路。 1. 低通滤波电路 低通滤波器是指通过低频而抑制高频信号的滤波器,如图5-11-1所示为二阶低通滤波器。 传输函数: 200 11()f A j Q ωωωω-+ 1 (1)f f R A R =+ 1( )3f Q A =- 01 RC ω= 根据上式可知,当Q 取不同值时,可使电路的频率特性具有不同的特点。一般Q 取0.7。 2. 高通滤波器 高通滤波器的功能是使频率高于某一数值(如fo )的信号通过,而低于fo 的信号不能通过。图5-11-2电路为二阶高通滤波器。

其频率特性为:200()11()f A H j j Q ωωωωω = -- 1 1f f R A R =+ 13f Q A = - 01RC ω = 3. 带通滤波器 带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器构成,也可以直接由集成运放外加RC 网络构成,不同的构成方法,其滤波特性也不同。带通滤波器的功能是指定频段内的信号通过而衰减其它频段的信号。 4.带阻滤波器 带阻滤波器又称陷波器,它衰减指定频段的信号,而让其它频段的信号通过。带阻滤波器可由低通电路和高通电路构成,也可由集成运放外加RC 网络构成。常用的带阻滤波器是由双T 网络构成的,如图5-11-3所示。 其幅频特性为:

电力电子电路分析与仿真实验报告模板剖析

电力电子电路分析与仿真 实验报告 学院:哈尔滨理工大学荣成学院 专业: 班级: 姓名: 学号: 年月日

实验1降压变换器 一、实验目的: 设计一个降压变换器,输入电压为220V,输出电压为50V,纹波电压为输出电压的0.2%,负载电阻为20欧,工作频率分别为220kHz。 二、实验内容: 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。 三、实验用设备仪器及材料: MATLAB仿真软件 四、实验原理图: 五、实验方法及步骤: 1.建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File,选择New,再在弹出菜单中选择Model,这时出现一个空白的仿真平台,在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2.提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

3.仿真模型如图所示。 六、参数设置 七、仿真结果分析

实验2升压变换器 一、实验目的: 将一个输入电压在3~6V的不稳定电源升压到稳定的15V,纹波电压低于0.2%,负载电阻10欧,开关管选择MOSFET,开关频率为40kHz,要求电感电流连续。 二、实验内容: 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。 三、实验用设备仪器及材料: MATLAB仿真软件 五、实验原理图: 五、实验方法及步骤: 1.建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File,选择New,再在弹出菜单中选择Model,这时出现一个空白的仿真平台,在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2.提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

《集成电路设计》课程设计实验报告

《集成电路设计》课程设计实验报告 (前端设计部分) 课程设计题目:数字频率计 所在专业班级:电子科 作者姓名: 作者学号: 指导老师:

目录 (一)概述 2 2 一、设计要求2 二、设计原理 3 三、参量说明3 四、设计思路3 五、主要模块的功能如下4 六、4 七、程序运行及仿真结果4 八、有关用GW48-PK2中的数码管显示数据的几点说明5(三)方案分析 7 10 11

(一)概述 在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得十分重要。测量频率的方法有多种,数字频率计是其中一种。数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器,是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。数字频率计基本功能是测量诸如方波等其它各种单位时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中,由于其使用十进制数显示,测量迅速,精确度高,显示直观,经常要用到频率计。 频率计的基本原理是应用一个频率稳定度高的时基脉冲,对比测量其它信号的频率。时基脉冲的周期越长,得到的频率值就越准确。通常情况下是计算每秒内待测信号的脉冲个数,此时我们称闸门时间是1秒。闸门时间也可以大于或小于1秒,闸门的时间越长,得到的频率值就越准确,但闸门的时间越长则每测一次频率的间隔就越长,闸门时间越短,测的频率值刷新就越快,但测得的频率精度就受影响。 本文内容粗略讲述了我们小组的整个设计过程及我在这个过程中的收获。讲述了数字频率计的工作原理以及各个组成部分,记述了在整个设计过程中对各个部分的设计思路、程序编写、以及对它们的调试、对调试结果的分析。 (二)设计方案 一、设计要求: ⑴设计一个数字频率计,对方波进行频率测量。 ⑵频率测量可以采用计算每秒内待测信号的脉冲个数的方法实现。

北航电子电路设计训练模拟分实验报告

北航电子电路设计训练模拟部分实验报告

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

电子电路设计训练模拟部分实验 实验报告

实验一:共射放大器分析与设计 1.目的: (1)进一步了解Multisim的各项功能,熟练掌握其使用方法,为后续课程打好基础。 (2)通过使用Multisim来仿真电路,测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,并观察 静态工作点的变化对输出波形的影响。 (3)加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。 (4)观察失真现象,了解其产生的原因。 图 1 实验一电路图 2.步骤: (1)请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。 (2)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。 (3)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。 (4)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。 (5)请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。 (6)请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系,并仔细观察放大倍数和相位差。 (提示:在上述实验步骤中,建议使用普通的2N2222A三极管,并请注 意信号源幅度和频率的选取,否则将得不到正确的结果。) 3.实验结果及分析: (1)根据直流工作点分析的结果,说明该电路的工作状态。 由simulate->analyses->DC operating point,可测得该电路的静态工作点为:

电路原理图设计及Hspice实验报告

电子科技大学成都学院 (微电子技术系) 实验报告书 课程名称:电路原理图设计及Hspice 学号: 姓名: 教师: 年06月15日 实验一基本电路图的Hspice仿真 实验时间:同组人员: 一、实验目的 1.学习用Cadence软件画电路图。 2.用Cadence软件导出所需的电路仿真网表。 3.对反相器电路进行仿真,研究该反相器电路的特点。 二、实验仪器设备 Hspice软件、Cadence软件、服务器、电脑 三、实验原理和内容 激励源:直流源、交流小信号源。 瞬态源:正弦、脉冲、指数、分线段性和单频调频源等几种形式。 分析类型:分析类型语句由定义电路分析类型的描述语句和一些控制语句组成,如直流分析(.OP)、交流小信号分析(.AC)、瞬态分析(.TRAN)等分析语句,以及初始状态设置(.IC)、选择项设置(.OPTIONS)等控制语句。这类语句以一个“.”开头,故也称为点语句。其位置可以在标题语句之间的任何地方,习惯上写在电路描述语句之后。 基本原理:(1)当UI=UIL=0V时,UGS1=0,因此V1管截止,而此时|UGS2|> |UTP|,所以V2导通,且导通内阻很低,所以UO=UOH≈UDD,即输出电平. (2)当UI=UIH=UDD时,UGS1=UDD>UTN,V1导通,而UGS2=0<|UTP|,因此V2截止。此时UO=UOL≈0,即输出为低电平。可见,CMOS反相器实现了逻辑非的功能. 四、实验步骤

1.打开Cadence软件,画出CMOS反相器电路图,导出反相器的HSPICE网表文件。 2.修改网表,仿真出图。 3.修改网表,做电路的瞬态仿真,观察输出变化,观察波形,并做说明。 4.对5个首尾连接的反相器组成的振荡器进行波形仿真。 5.分析仿真结果,得出结论。 五、实验数据 输入输出仿真: 网表: * lab2c - simple inverter .options list node post .model pch pmos .model nch nmos *.tran 200p 20n .dc vin 0 5 1m sweep data=w .print v(1) v(2) .param wp=10u wn=10u .data w wp wn 10u 10u 20u 10u 40u 10u 40u 5u .enddata vcc vcc 0 5 vin in 0 2.5 *pulse .2 4.8 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75p m1 vcc in out vcc pch l=1u w=wp m2 out in 0 0 nch l=1u w=wn .alter vcc vcc 0 3 .end 图像: 瞬态仿真: 网表: * lab2c - simple inverter .options list node post .model pch pmos .model nch nmos .tran 200p 20n .print tran v(1) v(2) vcc vcc 0 5 vin in 0 2.5 pulse .2 4.8 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75p m1 vcc in out vcc pch l=1u w=20u

电路实验报告12 有源滤波器设计

课程名称:电路与电子技术实验II 指导老师:沈连丰成绩:__________________ 实验名称:有源滤波器设计实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、掌握有源滤波器的分析和设计方法。 2、学习有源滤波器的调试、幅频特性的测量方法。 3、了解滤波器的结构和参数对滤波器性能的影响。 4、用EDA仿真的方法来研究滤波电路,了解元件参数对滤波效果的影响。 二、实验内容和原理 1、滤波器的5个主要指标: (1) 传递函数A v(s) :反映滤波器增益随频率的变化关系,也称为电路的频率响应、频率特性。 (2) 通带增益A v p:为一个实数。(针对LPF)、(针对HPF)、(针对BPF)、(针对BEF)。 (3) 固有频率f0:也称自然频率、特征频率,其值由电路元件的参数决定。 (4) 通带截止频率f p:滤波器增益下降到其通带增益A v p 的0.707倍时所对应的频率(也称–3dB 频率、半功率点、上限频率(ωH 、f H )或下限频率(ωL 、f L )。 (5) 品质因数Q:反映滤波器频率特性的一项重要指标,不同类型滤波器的定义不同。例如,在低通和高通滤波器中,定义为当时增益的模与通带增益之比。 2、有源滤波器的设计流程: 设计一个有源低通滤波器时,一般可以先按照预定的性能指标,选择一定的电路形式,然后写出电路的电压传递函数,计算并选定电路中的各个元器件参数。最后再通过实验进行调试,确定实际的器件参数。 三、实验器材 运放LM358、 四、操作方法和实验步骤 1、实验内容 (1) 在实验板上安装所设计的电路。 (2) 有源滤波器的静态调零。 (3) 测量滤波器的通带增益A v p、通带截止频率f p。 (4) 测量滤波器的频率特性(有条件时可使用扫频仪)。 (5) 改变电路参数,研究品质因数Q 对滤波器频率特性的影响。 2、设计一个二阶有源低通滤波器。具体要求如下: (1) 通带截止频率:f p=1kHz;

电子电路实验报告

.东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称:电子电路实践 第三、四次实验 实验名称:单级低频电压放大器 院(系):专业: 姓名:学号: 实验室:105 实验组别:无 同组人员:无 实验时间:2012年4月15日2012年4月22日评定成绩:审阅老师:

实验目的: 1、掌握单级放大电路的工程估算、安装和调试 2、了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频 特性等的基本概念以及测量方法 3、掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法,深化示波器、稳压电源、交流电压表、 函数发生器的使用技能训练 三、预习思考 1、器件资料: 上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册,画出三极管封装示意图,标出每个管 将其扁平的一面正对自己,管脚朝下,则从左至右三个管脚依次为e,b,c;封装图如下:

2、 偏置电路: 教材图1-3中偏置电路的名称是什么,简单解释是如何自动调节BJT (半导体三极管)的电流I C 以实现稳定直流工作点的作用的,如果R 1 、R 2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用,为什么? 答: 共发射极偏置电路。 利用12,R R 构成的分压器给三极管基极b 提供电位B U ,又1 BQ I I ,基极电位B U 可近 似地由下式求得:2 12 B C C R U V R R ≈ ?+ 当环境温度升高时,)(CQ EQ I I 增加,电阻E R 上的压降增大,由于基极电位B U 固定,加到发射结上的电压减小,BQ I 减小,从而使CQ I 减小,通过这样的自动调节过程使CQ I 恒定,即实现了稳定直流工作点的作用。 如果12,R R 取得过大,则1I 减小,不能满足12,R R 支路中的电流1 BQ I I 的条件,此时, BQ V 在温度变化时无法保持不变,也就不能起到稳定直流工作点的作用。 3、 电压增益: (I) 对于一个低频放大器,一般希望电压增益足够大,根据您所学的理论知识,分析有 哪些方法可以提高电压增益,分析这些方法各自优缺点,总结出最佳实现方案。 答: 0()() 26(1) C L C L u i be b CQ u R R R R A mV u r r I βββ= =-=- ++ 所以提高电压增益的方法有: 1)增大集电极电阻R C 和负载R L 。缺点:R C 太大,受V CC 的限制,会使电路不能正常工作。 2)Q 点适当选高,即增大I CQ 。缺点:电路耗电大、噪声大 3)选用多级放大电路级联形式来获取足够大的电压增益。缺点:电路较复杂,输出信

数字电路与系统设计实验报告

数字电路与系统设计实验报告 学院: 班级: 姓名:

实验一基本逻辑门电路实验 一、实验目的 1、掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 2、熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。 二、实验设备 1、二输入四与非门74LS00 1片 2、二输入四或非门74LS02 1片 3、二输入四异或门74LS86 1片 三、实验内容 1、测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。 2、测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。 3、测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。 四、实验方法 1、将器件的引脚7与实验台的“地(GND)”连接,将器件的引脚14与实验台的十5V连接。 2、用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。拨动开关,则改变器件的输入电平。 3、将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯(LED)连接。指示灯亮表示输出低电平(逻辑为0),指示灯灭表示输出高电平(逻辑为1)。 五、实验过程 1、测试74LS00逻辑关系 (1)接线图(图中K1、K2接电平开关输出端,LED0是电平指示灯) (2)真值表 2、测试74LS02逻辑关系

(1)接线图 (2)真值表 3、测试74LS86逻辑关系接线图 (1)接线图 (2)真值表 六、实验结论与体会 实验是要求实践能力的。在做实验的整个过程中,我们首先要学会独立思考,出现问题按照老师所给的步骤逐步检查,一般会检查处问题所在。实在检查不出来,可以请老师和同学帮忙。

实验二逻辑门控制电路实验 一、实验目的 1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。 2、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。 3、学习分析基本的逻辑门电路的工作原理。 二、实验设备 1、基于CPLD的数字电路实验系统。 2、计算机。 三、实验内容 1、用与非门和异或门安装给定的电路。 2、检验它的真值表,说明其功能。 四、实验方法 按电路图在Quartus II上搭建电路,编译,下载到实验板上进行验证。 五、实验过程 1、用3个三输入端与非门IC芯片74LS10安装如图所示的电路。 从实验台上的时钟脉冲输出端口选择两个不同频率(约7khz和14khz)的脉冲信号分别加到X0和X1端。对应B和S端数字信号的所有可能组合,观察并画出输出端的波形,并由此得出S和B(及/B)的功能。 2、实验得真值表

cmos模拟集成电路设计实验报告

北京邮电大学 实验报告 实验题目:cmos模拟集成电路实验 姓名:何明枢 班级:2013211207 班内序号:19 学号:2013211007 指导老师:韩可 日期:2016 年 1 月16 日星期六

目录 实验一:共源级放大器性能分析 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 三、实验结果 (1) 四、实验结果分析 (3) 实验二:差分放大器设计 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验要求 (4) 三、实验原理 (4) 四、实验结果 (5) 五、思考题 (6) 实验三:电流源负载差分放大器设计 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验内容 (7) 三、差分放大器的设计方法 (7) 四、实验原理 (7) 五、实验结果 (9) 六、实验分析 (10) 实验五:共源共栅电流镜设计 (11) 一、实验目的 (11) 二、实验题目及要求 (11) 三、实验内容 (11) 四、实验原理 (11) 五、实验结果 (14) 六、电路工作状态分析 (15) 实验六:两级运算放大器设计 (17) 一、实验目的 (17) 二、实验要求 (17) 三、实验内容 (17) 四、实验原理 (21) 五、实验结果 (23) 六、思考题 (24) 七、实验结果分析 (24) 实验总结与体会 (26) 一、实验中遇到的的问题 (26) 二、实验体会 (26) 三、对课程的一些建议 (27)

实验一:共源级放大器性能分析 一、实验目的 1、掌握synopsys软件启动和电路原理图(schematic)设计输入方法; 2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真; 3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析,绘制曲线; 4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响 二、实验内容 1、启动synopsys,建立库及Cellview文件。 2、输入共源级放大器电路图。 3、设置仿真环境。 4、仿真并查看仿真结果,绘制曲线。 三、实验结果 1、实验电路图

有源滤波器实验报告

有源滤波器实验报告文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

实验七集成运算放大器的基本应用(Ⅱ)—有源滤波器 一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、实验原理 (a)低通(b)高通 (c) 带通(d)带阻 图7-1 四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面,但因受运算放大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性如图7-1所示。 具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的,只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快,但RC网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。 1、低通滤波器(LPF) 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。

如图7-2(a )所示,为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC 滤波环节与同相比例运算电路组成,其中第一级电容C 接至输出端,引入适量的正反馈,以改善幅频特性。图7-2(b )为二阶低通滤波器幅频特性曲线。 (a)电路图 (b)频率特性 图7-2 二阶低通滤波器 电路性能参数 1 f uP R R 1A + = 二阶低通滤波器的通带增益 RC 2π1 f O = 截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 uP A 31 Q -= 品质因数,它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。 2、高通滤波器(HPF ) 与低通滤波器相反,高通滤波器用来通过高频信号,衰减或抑制低频信号。 只要将图7-2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换,即可变成二阶有源高通滤波器,如图7-3(a)所示。高通滤波器性能与低通滤波器相反,其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系,仿照LPH 分析方法,不难求得HPF 的幅频特性。

电子电路综合实验报告

电子电路综合实验报 课题名称:简易晶体管图示仪 专业:通信工程 班级: 学号: 姓名: 班内序号:

一、课题名称: 简易晶体管图示仪 二、摘要和关键词: 本报告主要介绍简易晶体管的设计实现方法,以及实验中会出现的问题及解决方法。给出了其中给出了各个分块电路的电路图和设计说明,功能说明,还有总电路的框图,电路图,给出实验中示波器上的波形和其他一些重要的数据。在最后提到了在实际操作过程中遇到的困难和解决方法,还有本次实验的结论与总结。 方波、锯齿波、阶梯波、特征曲线。 三、设计任务要求: 1. 基本要求:⑴设计一个阶梯波发生器,f≥500Hz,Uopp≥3V,阶数N=6; ⑵设计一个三角波发生器,三角波Vopp≥2V; ⑶设计保护电路,实现对三极管输出特性的测试。 2. 提高要求:⑴可以识别NPN,PNP管,并正确测试不同性质三极管; ⑵设计阶数可调的阶梯波发生器。 四、设计思路: 本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线。我的设计思路是先用NE555时基振荡器产生的方波和带直流的锯齿波。然后将产生的方波作为16进制计数器74LS169的时钟信号,74LS169是模16的同步二进制计数器,可以通过四位二进制输出来计时钟沿的个数,实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051提供地址。CD4051是一个数据选择器,根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出,来输出阶梯波,接入基极。由双运放LF353对NE555产生的锯齿波进行处理,产生符合要求的锯齿波作为集电极输入到三极管集电极。最后扫描得到NPN的输出特性曲线。总体结构框图:

五、分块电路和总体电路的设计: ⑴用NE555产生方波及锯齿波,电路连接如下。 图2.方波产生电路 NE555的3口产生方波,2口产生锯齿波,方波振荡器周期T=3 R1+R2 C1,占空比D= R1+R2 /(R1+2R2),为使阶梯波频率足够大,选C1=0.01uF,同时要产生锯齿波,方波的占空比应尽量大,当R1远大于R2时,占空比接近1,选R1为20kΩ,R2为100Ω。 ⑵阶梯波电路: 用NE555时基振荡器产生的方波作为16进制计数器74LS169的时钟信号,74LS169是模16的同步二进制计数器,可以通过四位二进制输出来计时钟沿得个数,实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051的输入Qa、Qb、Qc提供地址。直流通路是由5个100Ω的电阻组成的电阻分压网络以产生6个不同的电压值,根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出,而它的管脚按照一定的顺序接入5个等值电阻然后在第一个电阻接入5V 的电压,原本是管脚接7个电阻可以产生8阶阶梯波,将三个管脚短接,即可产生6阶,这里选择了4,2,5接地,使输出为6阶阶梯波,以满足基本要求中的阶梯波幅度大于3V的要求。另一路信号通道的输入则接被显示的信号;通过地址信号Qa、Qb、Qc对两回路信号同步进行选通。这样,用示波器观察便可得到有6阶的阶梯波。 仿真时在Multisim上没有现成元件CD4051,这里选择了与它功能相近的8通道模拟多路复用器ADG528F代替。它是根据A1、A2、A3口的输入来选择输出S1-S8中各路电压值。

电子电工综合实验报告

电工电子综合试验——数字计时器实验报告 学号: 姓名: 学院: 专业:通信工程

目录 一,实验目的及要求 二,设计容简介 四,电路工作原理简述 三,设计电路总体原理框图五,各单元电路原理及逻辑设计 1. 脉冲发生电路 2. 计时电路和显示电路 3. 报时电路 4. 较分电路 六引脚图及真值表

七收获体会及建议 八设计参考资料 一,实验目的及要求 1,掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。 2,了解各单元再次组合新单元的方法。 3,应用所学知识设计可以实现00’00”—59’59”的可整点报时的数字计时器 二,设计容简介: 1,设计实现信号源的单元电路。( KHz F Hz F Hz F Hz F1 4 , 500 3 , 2 2 , 1 1≈ ≈ ≈ ≈ ) 2,设计实现00’00”—59’59”计时器单元电路。 3,设计实现快速校分单元电路。含防抖动电路(开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止)。4,加入任意时刻复位单元电路(开关K2)。 5,设计实现整点报时单元电路(产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”一高音频率F4)。 三,设计电路总体原理框图 设计框图: 四,电路工作原理简述 电路由振荡器电路、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路和报时电路组成。振荡器产生的脉冲信号经过十二级分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数器通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间,将分秒计时器分开,加入快速校分电路与防抖动电路,并控制秒计

时器停止工作。较分电路实现对“分”上数值的控制,而不受秒十位是否进位的影响,在60进制控制上加入任意时刻复位电路。报时电路通过1kHz或2kHz的信号和要报时的时间信号进行“与”的运算来实现的顶点报时的,通过两个不同频率的脉冲信号使得在不同的时间发出不同的声响。 五,各单元电路原理及逻辑设计 (1)脉冲发生电路 脉冲信号发生电路是危机时期提供技术脉冲,此次实验要求产生1HZ的脉冲信号。用NE555集成电路和CD4040构成。555定时器用来构成多谐振荡器,CD4040产生几种频率为后面电路使用。 实验电路如下(自激多谐振荡电路,周期矩形波发生电路) 震荡周期T=0.695(R1+2*R2)C,其中R1=1KΩ,R2=3KΩ,C=0.047uf,计算T=228.67*10-6 s ,f=4373.4Hz产生的脉冲频率为4KHz,脉冲信号发生电路 和CD4040连接成如图所示的电路,则从Q12输出端可以得到212分频信号F1,即1Hz的信号,Q11可以得到F2即2Hz的信号提供给D触发器CP和校分信号,Q3输出分频信号500Hz,Q2输出1KHz提供给报时电路 二,秒计时电路 应用CD4518及74LS00可以设计该电路,CD4518是异步清零,所以在进行分和秒十位计数的时候,需要进行清零,而在个位计数的时候不需要清零。所以Cr2=2QcQb,Cr4=4Qc4QB。当秒个位为1001时,秒十位要实现进位,此时需要EN2=1Qd,同理分的个位时钟EN3=2Qc,分十位时钟端EN4=3Qd。因此,六十进制计数器逻辑电路如下图所示

有源模拟滤波器实验报告

实验报告

工程大学教务处制 一、实验目的 1.掌握滤波器的滤波性能特点。 2.掌握常规模拟滤波器的设计、实现、调试、测试方法。 3.掌握滤波器主要参数的调试方法。 4.了解电路软件的仿真方法。 二、实验原理 有源滤波器的设计,就是根据所给定的指标要求,确定滤波器的结束n,选择具体的电路形式,算出电路中各元件的具体数值,安装电路和调试,使设计的滤波器满足指标要求,具体步骤如下: 1.根据阻带衰减速率要求,确定滤波器的阶数n。 2.选择具体的电路形式。 3.根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式,建立起系数的方程 组。 4.解方程组求出电路中元件的具体数值。 5.安装电路并进行调试,使电路的性能满足指标要求。 根据滤波器所能通过信号的频率围或阻带信号频率围的不同,滤波器可分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器。 a)有源二阶低通滤波器(LPF) 图1 压控电压源二阶低通滤波器 b)有源二阶高通滤波器(HPF)

图2 压控电压源二阶高通滤波器 c)有源带通滤波器(BPF) 图3 压控电压源二阶带通滤波器 d)带阻滤波器(NF) 图4 压控电压源双T 二阶有源带阻滤波器 三、实验仪器 1.示波器 2.信号源 3.万用表 4.直流稳压电源 四、实验容

1.二阶低通滤波器 ①参照图4 电路安装二阶低通滤波器。元件值取:R1 = R2 = R = 1.6kΩ,R3 = 17k Ω,R4 =10k Ω, C1 = C2 = C =0.1μF,计算截止频率fc、通带电压放大倍数Auo 和Q 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真,给出幅频特性曲线的仿真 结果。 ③取Ui = 2V,由低到高改变输入信号的频率(注意:保持Ui = 2V 不变),用万用 表测量滤波器的输出电压和截止频率fc,根据测量值,画出幅频特性曲线,并将 测量结果与理论值相比较。 2.二阶高通滤波器 ①参照图6 电路安装二阶高通滤波器。元件值取:R1 = R2 = R = 1.6kΩ,R3 = 1.7k Ω,R4 = 10kΩ,C1 = C2 = C = 0.1μF,Q = 0.707,计算截止频率fc 和通带电压放大倍数Auo 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真,给出幅频特性曲线的仿真 结果。 ③取Ui = 2V,由低到高改变输入信号的频率(注意:保持Ui = 2V 不变),用万 用表测量滤波器的输出电压和截止频率fc,根据测量值,画出幅频特性曲线,并 将测量结果与理论值相比较。 3.二阶带通滤波器 ①参照图9 电路安装二阶带通滤波器。元件值取:R1 = R2 = R = 1.5kΩ,R3 = 2R = 3kΩ,R4 = 10kΩ, R5 = 19kΩ,C1 = C2 = C = 0.1μF,计算截止频率fc、通带电压放大倍数Auo 和 Q 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真,给出幅频特性曲线的仿真 结果。 ③取Ui = 2V,由低到高改变输入信号的频率(注意:保持Ui = 2V 不变),用万 用表测量滤波器的输出电压和截止频率fc,根据测量值,画出幅频特性曲线,测 出带宽BW,并将测量结果与理论值相比较。 4.二阶带阻滤波器 ①参照图12 电路安装二阶带通滤波器。元件值取:R1 = R2 =R = 3kΩ,R3 = 0.5R = 1.5kΩ,R4 = 20kΩ, R5 = 10kΩ,C1 = C2 = C = 0.1μF,C3 = 2C = 0.2μF,计算截止频率fc、通带 电压放大倍数Auo 和Q 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真,给出幅频特性曲线的仿真 结果。 ③取Ui = 2V,由低到高改变输入信号的频率(注意:保持Ui = 2V 不变),用万 用表测量滤波器的输出电压和截止频率fc,根据测量值,画出幅频特性曲线,测 出带宽BW,并将测量结果与理论值相比较。 五、实验预习和仿真 1.压控电压源型有源二阶低通滤波器 仿真电路:

电子电路综合设计实验报告

电子电路综合设计实验报告 实验5自动增益控制电路的设计与实现 学号: 班序号:

一. 实验名称: 自动增益控制电路的设计与实现 二.实验摘要: 在处理输入的模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外,在其他应用中,也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似,而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号,导致因为非重复性事件而丢失数据。此时,可以使用带AGC(自动增益控制)的自适应前置放大器,使增益能随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时,能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路,简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,简单有效地实现AGC功能。 关键词:自动增益控制,直流耦合互补级,可变衰减,反馈电路。 三.设计任务要求 1. 基本要求: 1)设计实现一个AGC电路,设计指标以及给定条件为: 输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号:0.5?1.5Vrms; 信号带宽:100?5KHz; 2)设计该电路的电源电路(不要际搭建),用PROTE软件绘制完整的电路原理图(SCH及印制电路板图(PCB 2. 提高要求: 1)设计一种采用其他方式的AGC电路; 2)采用麦克风作为输入,8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求: 1)如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路; 2)测试AGC电路中的总谐波失真(THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种,典型的反馈控制AGC由可变增益放大器(VGA以及检波整流控制组成(如图1),该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻,可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。

中山大学数字电路与逻辑设计实验报告

中山大学数字电路与逻辑设计实验报告 院系信息科学与技术学院学号 专业计算机科学类实验人 3、实验题目:AU(Arithmetic Unit,算术单元)设计。 实验内容: 设计一个半加半减器,输入为 S、A、B,其中S为功能选择口。当S=0时,输出A+B及进位;当S=1时,输出A-B及借位。 S 输入1 输入2 输出Y 进/借位Cn 0 A B A+B 进位 1 A B A-B 借位 利用三种方法实现。 (1)利用卡诺图简化后只使用门电路实现。 (2)使用74LS138实现。 (3)使用74LS151实现,可分两次单独记录和/差结果、进位借位结果或使用两块74LS151实现。 实验分析: 真值表 S A B Y Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 卡诺图: S AB 0 1 通过卡诺图可得:Y=A B+A B 00 01 11 100 0 1 1 0 0 1 1

S AB 0 1 00 Cn=AB S +A BS 01 =(A S +A S)B 11 10 实验设计: (1)利用门电路实现。 ①利用74LS197的八进制输出端Q1、Q2、Q3作为B 、A 、S 的输入。 ②用异或门74LS86实现输出Y. ③用74LS86实现A ⊕B ,再用74LS08与B 实现与门。 (2)利用74LS138实现 ①将74LS197的Q3、Q2、Q1作为74LS138的S2、S1、S0输入,G2A 、G2B 接低电平,G1接高电平。 ②将74LS138的Y1、Y5、Y2、Y6利用74LS20实现与非门作为输出Y 。 ③ 将74LS138的Y3、Y5利用74LS00实现与非门作为输出Cn 。 0 0 0 1 1 0 0 0

数字集成电路设计实验报告

哈尔滨理工大学数字集成电路设计实验报告 学院:应用科学学院 专业班级:电科12 - 1班 学号:32 姓名:周龙 指导教师:刘倩 2015年5月20日

实验一、反相器版图设计 1.实验目的 1)、熟悉mos晶体管版图结构及绘制步骤; 2)、熟悉反相器版图结构及版图仿真; 2. 实验内容 1)绘制PMOS布局图; 2)绘制NMOS布局图; 3)绘制反相器布局图并仿真; 3. 实验步骤 1、绘制PMOS布局图: (1) 绘制N Well图层;(2) 绘制Active图层; (3) 绘制P Select图层; (4) 绘制Poly图层; (5) 绘制Active Contact图层;(6) 绘制Metal1图层; (7) 设计规则检查;(8) 检查错误; (9) 修改错误; (10)截面观察; 2、绘制NMOS布局图: (1) 新增NMOS组件;(2) 编辑NMOS组件;(3) 设计导览; 3、绘制反相器布局图: (1) 取代设定;(2) 编辑组件;(3) 坐标设定;(4) 复制组件;(5) 引用nmos组件;(6) 引用pmos组件;(7) 设计规则检查;(8) 新增PMOS基板节点组件;(9) 编辑PMOS基板节点组件;(10) 新增NMOS基板接触点; (11) 编辑NMOS基板节点组件;(12) 引用Basecontactp组件;(13) 引用Basecontactn 组件;(14) 连接闸极Poly;(15) 连接汲极;(16) 绘制电源线;(17) 标出Vdd 与GND节点;(18) 连接电源与接触点;(19) 加入输入端口;(20) 加入输出端口;(21) 更改组件名称;(22) 将布局图转化成T-Spice文件;(23) T-Spice 模拟; 4. 实验结果 nmos版图

有源滤波器实验报告

实验七 集成运算放大器的基本应用(H)—有源滤波器 一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、实验原理 图7 —1四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内 的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面,但因受运算放大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的 选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性如图7 —1所示。 具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的,只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性 (a)低通 (C)带通(d)带阻

衰减的速率越快,但RC网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。 1、低通滤波器(LPF) 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。 如图7 —2 (a)所示,为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC滤波环节与同相比例运算电路组成,其中第一级电容C接至输出端,弓I入适量的正反馈,以改善幅频特性。 图7—2 ( b)为二阶低通滤波器幅频特性曲线。 图7 —2二阶低通滤波器 电路性能参数 R f A UP=^- 二阶低通滤波器的通带增益 R I 截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 状。 2、高通滤波器(HPF 与低通滤波器相反,高通滤波器用来通过高频信号,衰减或抑制低频信号。 只要将图7—2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换,即可变成二阶有源高通滤波器,如图7 —3(a)所示。高通滤波器性能与低通滤波器相反,其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系,仿照 LPH分析方法,不难求得HPF的幅频特性。 1 2ΠR 1 3 -A UP 品质因数,它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形 (a) 电路图(b)频率特性

相关文档
最新文档