当前位置:文档之家› 模拟电子线路EDA设计

模拟电子线路EDA设计

模拟电子线路EDA设计设计题目:二阶RC有源低通滤波器学生姓名:xx学号:专业班级:通信工程06-02班指导老师:xx xx实验地点:年09月25日设计一个RC 有源低通滤波器一、设计要求:1·截止频率f H3d =1kHz2·带外衰减速率小于-30dB/10倍频二、总体方案讨论:二阶RC 有源滤波器的功能是让一定的频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此范围内的信号,常用电路有电压控制电压源(VCVS)电路和无限增益多路反馈(MFB)电路,本设计采用电压控制(VCVS)电路,其中运放是通向输入,输入阻抗很高,输入阻抗很低,其优点是电路性能稳定,增益容易调节。

PSPICE 部分三、电路原理图如图1所示:C1图1四、各元件参数计算:根据谢自美编的《电子线路 设计·试验·测试》第五章第六节的内容,Av=2时,R3=R4. 取K=4.545,截止频率为1000Hz 时,电容C = C1= 0.02 uF ,R1=5.12K, R2=10K,R3=R4=30K 。

公式:V A =1+34R R (1)C ω=RC1 (2)0A =1+(VF A -1)1R /1R (3)0f =RC21 (4)衰减速率=20lg ()0A j A ω=20lg 22211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-Q C C ωωωω五、PSpice 仿真:1、静态分析(设置如图2所示):图2 静态分析设置静态分析的部分输出文本:**** INCLUDING rc-SCHEMATIC1.als ****.ALIASESR_R1 R1(1=0 2=N00070 )R_R2 R2(1=N00070 2=N00067 )R_R3 R3(1=0 2=N00036 )R_R4 R4(1=N00036 2=N00017 )X_U1 U1(+=N00067 -=N00036 V+=N00108 V-=N00158OUT=N00017 )C_C1 C1(1=N00070 2=N00017 )C_C2 C2(1=0 2=N00067 )V_V1 V1(+=N00108 -=0 )V_V2 V2(+=0 -=N00158 ).ENDALIASESNODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE(N00017) 20.61E-06 (N00036) -.0012 (N00067) -.0012(N00070)-408.2E-06(N00108) 15.0000 (N00158) -15.0000 (X_U1.6)-2.809E-09 (X_U1.7)22.62E-06(X_U1.8) 22.62E-06 (X_U1.9) 0.0000 (X_U1.10) -.6089 (X_U1.11) 14.9600 (X_U1.12) 14.9600 (X_U1.13) -.5950 (X_U1.14) -.5950 (X_U1.53) 14.0000 (X_U1.54) -14.0000 (X_U1.90) 41.01E-06 (X_U1.91) 40.0000 (X_U1.92) -40.0000 (X_U1.99) 0.0000VOLTAGE SOURCE CURRENTSNAME CURRENTV_V1 -1.667E-03V_V2 -1.667E-03X_U1.vb -2.809E-14X_U1.vc 1.400E-11X_U1.ve 1.400E-11X_U1.vlim 4.101E-08X_U1.vlp -4.000E-11X_U1.vln -4.000E-11TOTAL POWER DISSIPATION 5.00E-02 WATTSNAME X_U1.ga X_U1.gcmI-SOURCE -3.629E-09 -3.629E-09**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCESNAME X_U1.egndV-SOURCE 0.000E+00I-SOURCE -8.497E-08**** CURRENT-CONTROLLED CURRENT SOURCESNAME X_U1.fbI-SOURCE -4.982E-08**** CURRENT-CONTROLLED VOLTAGE SOURCESNAME X_U1.hlimV-SOURCE 4.101E-05I-SOURCE -8.203E-17**** DIODESNAME X_U1.dc X_U1.de X_U1.dlp X_U1.dln X_U1.dpMODEL X_U1.dx X_U1.dx X_U1.dx X_U1.dx X_U1.dxID -1.40E-11 -1.40E-11 -4.00E-11 -4.00E-11 -3.00E-11VD -1.40E+01 -1.40E+01 -4.00E+01 -4.00E+01 -3.00E+01REQ 1.00E+12 1.00E+12 1.00E+12 1.00E+12 1.00E+12CAP 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00**** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORSNAME X_U1.q1 X_U1.q2MODEL X_U1.qx X_U1.qxIB 7.98E-08 7.97E-08IC 7.48E-06 7.48E-06VBE 5.94E-01 5.94E-01VBC -1.50E+01 -1.50E+01VCE 1.56E+01 1.56E+01BETADC 9.38E+01 9.38E+01GM 2.89E-04 2.89E-04RPI 3.24E+05 3.24E+05RX 0.00E+00 0.00E+00RO 1.00E+12 1.00E+12CBE 0.00E+00 0.00E+00CBC 0.00E+00 0.00E+00CJS 0.00E+00 0.00E+00BETAAC 9.38E+01 9.38E+01CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00FT/FT2 4.60E+15 4.60E+152、交流扫描分析:设置如图3所示。

图3交流扫描分析设置交流扫描输出的增益如图4所示:图4 交流扫描输出增益曲线3、指标验证从图4中可以读出该电路的通带增益为:,截止频率为1000Hz,衰减速率为:-40.12Bb/十倍程.通过仿真验证,改变R值,可以改变截止频率,衰减速率,改变C值,同样可以改变截止频率和衰减速率。

4、在仿真过程中的注意事项:在调用Pspice对电路进行模拟分析时,一定要用电位为零的接地点。

在滤波器的交流扫描设置中,不能把Points/Decade这一项设置得太小,否则在仿真过程运算中会占用较多的时间。

连接电路时,原用的电源Vsin的属性里的AC项要设置成1mv。

运放uA741的端口7要接电源的正极,端口4要接电源的负极,不能弄混。

参考文献:1·《电子设计自动化教程》合工大计算机与信息学院2·谢自美《电子线路设计·实验·测试(第二版)》华中科技大学Protel部分RC二阶有源低通滤波电路原理图:(如图5)图5PCB板中各元件位置及连接方式:(如图6)图6关于上图的几点说明:1,图中J1为输入端接输入信号,J3和J4为直流输入电压分别接+15V,-15V直流电压源,J2为电路输出端接输出信号。

其中插件的封装号为CON2。

符号 R1 R2 R3 R4 C1 C2 错误!未找到引用源。

A741 大小 5.12k 10k 30k 30k 0.02u 0.02u / AXIAL0.4 AXIAL0.4 AXIAL0.4 AXIAL0.4 RAD0.3 RAD0.3 DIP8 封装号注:图中各线的宽度,板的信息可见电路板信息报表。

3D图(如图7)图7实验感想与体会:这次EDA实验是在硬件实验结束之后进行的,所以在整个实验过程中,我觉得最主要的问题还是对PSPice和Protel这两个应用软件的学习和应用。

因为是刚刚接触到这类电路仿真软件而且都是英文版,所以在实验过程中遇到了很多不明白的问题是在所难免的,这个时候就要多看看实验指导书,多问问老师和同学,课后还需要多次反复地练习和操作,这样才能很好地掌握本课程知识,才能尽快地把实验任务完成好。

主要参考文献:《电子设计自动化教程》合肥工业大学计算机与信息学院;《电子技术基础模拟部分》(第四版)高等教育出版社;《电子线路设计实验测试》(第二版)华中科技出版社。

模拟电子实验设计设计一个集成直流稳压电源1.设计指标及要求:1.1 实验指标:(1)要求输出电压Vo=+3V—+9V,通常都从1V—23V左右;(2)稳压系数Sv≦3×10-3;(3)纹波电压Vo p—p≦5mV。

1.2实验中注意事项:(1)变压器直接接220V电源,须注意安全;(2)在面包板上连接已设计好的电路时确认二极管及电容的正负极连接正确。

(3)选择合适的实验器材,避免不必要的损坏或浪费2.设计方案:实验中电路包括电源变压器,整流滤波电路及稳压电路组成。

电源变压器将220V交流电压变换为15V交流电压,再用整流二极管将15V交流电压转换为直流电压,用滤波电容减小输出的纹波电压。

名称变压器稳压器2200uf/50v电容0.1uf电容0.1uf电容1uf电容10uf电容二极管1N4007可变电阻18欧电阻240欧电阻导线数量 1 1 2 1 1 1 1 4 1 1 1 若干2.1选电源变压器、整流二极管及滤波电容:选用功率为20W的变压器,将220V的交流电压变压为15V的交流电压;整流二极管选用1N4007,将交流电压u1变成脉动的直流电压,再经过滤波电容滤除纹波,滤波电容C可由纹波电压Vo p—p,和稳压系数Sv来确定,本实验中采用2只2200μF/25 V的电容并联,如图2-3所示。

通过桥式整流电路整流前后电压、电流波形图如图2-4所示。

c c图2-3 整流电路图2-4 整流前后波形图2.2选集成稳压器,确定电路形式:选可调式三端稳压器CW317(如图2-1所示),CW317系列稳压器能输出连续可调的正电压,其特性参数VO =+1.2V—+37V,IOMAX=1.5A,最小输入、输出电压差(VI -VO)min=3V, 最大输入、输出电压差(VI-VO)max=40V。

集成稳压器的输出电压Uo与稳压电源的输出电压相同。

组成的稳压电源如图2-2所示,稳压器内部含有过流、过热保护电路,R1与Rp电压输出调节电路,输出电压Vo≈1.25(1+Rp/ R1),R1的值为120欧—240欧,流经R1的泄放电流为5mA—10mA。

相关主题