2.7如图13所示,此电路为二阶低通滤波电路
图13
设截止频率为fp,频率低于fp的信号能够通过,高于fp的信号被衰减的滤波电路称之为低通滤波器。
使的频率为通带截止频率fp。
图14
图15仿真结果图
所以截止频率fp
2.8如图16所示,此电路为二阶高通滤波电路
图16
设截止频率为fp,频率高于fp的信号能够通过,低于fp的信号被衰减的滤波电路称之为高通滤波器。
使的频率为通带截止频率fp。
图17
图18仿真结果图
所以截止频率fp
2.9电路如图19所示,此电路为二阶带通滤波电路
图19
设低频段的截止频率为fp1,高频段的截止频率为fp2,频率为fp1到fp2之间的信号能够通过,低于fp1和高于fp2的信号被衰减的滤波电路称之为带通滤波器。
图20
图21
所以
所以带宽
2.10如图22所示,此电路为二阶带阻滤波电路
图22
频率低于fp1和高于fp2的信号能够通过,而频率在两者之间的信号被衰减的滤波电路称为带阻滤波器。
图23
图24
阻带宽度为
2.11电路如图25,信号源输入2V/100Hz的正弦波,观察输入和输出的波形,说明电路的功能。
如果把二极管去掉,输出波形有什么变化。
图25
此电路为过零比较电路,电路只有一个阈值电压,输入电压逐渐增大或减小过程中,当通过UT时,输出电压产生跃变,从高电平跃变为低电平,或者从低电平跃变为高电平。
没去掉二极管时波形如图26所示
图26
去掉二极管时波形如图27所示
图27
当去掉二极管时,输出波形幅度增大。
2.12电路如图28所示,此电路为滞回比较电路
图28
电路有两个阈值电压,输入电压Ui从小变大过程中使输出电压Uo产生跃变的阈值电压UT1,不等于从大变小过程中使输出电压Uo产生跃变的阈值电压UT2,电路具有滞回特性。
图29仿真结果图
计算电路的两个阈值
从集成运放输出端的限幅电路可以看出,,。
集成运放反相输入端电位,同相输入端电位,令,求出的就是阈值电压,因此得出,
由仿真图29知,输入为2Vp,输出为6.5Vp,所以,对比输入输出波形,也基本符合理论计算值。
2.13下图30为音响的音调控制电路,
(1)低音反馈网络由哪些元件组成
(2)高音反馈环节由哪些元件组成。
(3)输入100Hz,0.71V的信号,将RP1、RP2分别调到50%的位置,观察输入输出波形的幅度,并记录。
(4)输入100Hz,0.71V的信号,RP2在50%位置不变,RP1从0%变到100%,观察输入输出波形的变化情况,并记录。
(5)输入2000Hz/0.7V信号,RP1在50%位置不变,RP2从0%变到100%,观察输入输出波形的变化,并记录。
图30
此电路为音响的音调控制电路,该电路调试方便,信噪比高,图30中C3和C4的容量大于C1,对于低音信号C3和C4可视为开路,而对于高音信号C1可视为短路。
问题
(1)答:
低音反馈网络由R2、RP1和R3组成,
(2)高音反馈网络由R4、RP2和C1组成。
(3)波形如图31所示
图31
输入约为2Vpp,输出约为1.1Vpp。
(4)
图32
图32为输入100Hz,0.71V的信号,RP2在50%位置不变,RP1在0%
图31为输入100Hz,0.71V的信号,RP2在50%位置不变,RP1在50%
图33为输入100Hz,0.71V的信号,RP2在50%位置不变,RP1在100%
图33
如图所示,当RP1在0%,Vpp约为0.4Vpp,当RP1在50%,Vpp约为1.1Vpp,当RP1在100%,Vpp约为2.4Vpp,所以随着RP1的增大,低音提升越大。
(5)
图34
图34为输入200Hz,0.71V的信号,RP1在50%位置不变,RP2在0%
图35
图35为输入200Hz,0.71V的信号,RP1在50%位置不变,RP2在50%
图36
图36为输入200Hz,0.71V的信号,RP1在50%位置不变,RP2在50%
如图所示,当RP2在0%,Vpp约为1.4Vpp,当RP2在50%,Vpp约为1.3Vpp,当RP2在100%,Vpp约为1.2Vpp,所以随着RP2的增大,高音提升越大。
2.14电路如图37
(1)推导输入与输出电压的关系,分析说明电路功能。
(2)信号输入一个100Hz/100mV的信号,观察并记录输入与输出波形。
(3)改变R2与R1的比值,观察输出波形的变化。
图37
(1)此电路为半波整流电路,半波整流是利用二极管的单向导电性进行整流的最常用的电路,半波整流利用二极管单向导通特性,在输入为标准正弦波的情况下,输出获得正弦波的正半部分,负半部分则损失掉。
并且此电路为反相比例运算放大电路,所以,
(2)信号输入一个100Hz/100mV的信号,输入与输出波形如图38所示
图38
(1)设R2=100,R1=10
(2)信号输入一个100Hz/100mV的信号,输入与输出波形如图39所示
图39
2.15电路如图40
(1)推导输入与输出电压的关系,分析说明电路功能。
(2)信号输入一个100Hz/100mV的信号,观察并记录输入与输出波形。
(3)改变电阻R6,对电路的输出有什么影响。
图40
(1)此电路为全波整流电路,全波整流是一种对交流整流的电路。
全波整流,就是对交流电的正、负半周电流都加以利用,输出的脉动电流,是将交流电的负半周也变成正半周,即将50Hz的交流电流,变成100Hz的脉动电流。
所以此电路可以使交流信号转换为直流信号。
(2)信号输入一个100Hz/100mV的信号,输入与输出波形如图41所示
图41
(1)增大电阻R6,波形往上攀升。
如图42
图42
2.16:
电路如图43
(1)推导输入与输出的关系,说明电路的功能。
(2)用泰克虚拟数字示波器观测输出与输入关系,根据波形参数验证理论推导。
图43
此电路为小信号放大电路
(1)设运放U1B的输入信号为V1,输出为Vo1,运放U1A的输入信号为V2,输出为Vo2,运放U2A输出为Uo,
所以得到
且,根据此公式可得输出输入关系
(2)仿真图如图44所示
图44
黄色为输出Vo,蓝色为输入V2,红色为输入V1