測(cè)控電路實(shí)驗(yàn)

測(cè)控電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一有源濾波器的設(shè)計(jì)和調(diào)整實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，了解濾波器的基本知識(shí)及其在信號(hào)分離電路中的應(yīng)用；2，掌握RC有源濾波器的基本原理，實(shí)現(xiàn)方式；3，熟悉RC有源濾波器的設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)；4，了解一階、二階RC有源濾波器組成高階濾波器的基本方法和原理。實(shí)驗(yàn)原理∞-+N+°°·Ｙ1Ｙ2Ｙ3Ｙ4Ｙ5uiuo12345678首先給定要求的截止頻率fc；增益Kp；選取濾波器的類(lèi)型（切比雪夫型、巴特沃斯型），（低通、高通、帶通、帶阻）；選?。ㄒ浑A、二階、三階、四階、或高階）濾波器，請(qǐng)參考一些相關(guān)資料。《測(cè)控電路》、《精密儀器電路》……然后按下述步驟設(shè)計(jì)：（1）先選擇電容C1的標(biāo)稱(chēng)值，電容C的初始值靠經(jīng)驗(yàn)決定，通常以下面的數(shù)據(jù)作參考：fc≤100Hz C=(10-0.1)μF

?c=(100-1000)Hz C=(0.1-0.01)μF?c=(1-10k)Hz C=(0.01-0.001)μF?c=(10-1000k)Hz C=(1000-100)pF?c≥100kHz C=(100-10)pF（2）所選擇的電容C1的實(shí)際值，再按照下式計(jì)算電阻換標(biāo)系數(shù)K其中?c的單位為Hz；C1的單位為μF。（3）表2-1中查出C1和K＝1時(shí)的電阻值。（4）再將這些電阻值靠標(biāo)稱(chēng)的實(shí)際電阻值。3．設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)計(jì)一個(gè)二階無(wú)限增益多路反饋1dB切比雪夫型低通濾波器，增益Kp=2，截頻（指紋波之間的終止頻率）?c=5KHz。設(shè)計(jì)步驟如下：按上述快速設(shè)計(jì)方法得到標(biāo)稱(chēng)的電容取C＝0.01μF，對(duì)應(yīng)的參數(shù)K＝2，也可以由式從下表中查出Kp＝2時(shí)，電容C1＝C＝0.01μF，K＝1時(shí)的電阻值。R1=2.602KΩ，R2=5.204KΩ，R3=8.839KΩ。將上述電阻值乘以參數(shù)K=2，得：R1=5.204KΩ， 取標(biāo)稱(chēng)值5.1K+104ΩR2=10.408KΩ， 取標(biāo)稱(chēng)值10K+408ΩR3=17.698KΩ。 取標(biāo)稱(chēng)值15K+2.7KΩ或≈18K1、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)二階1dB無(wú)限增益多路反饋切比雪夫低通濾波器，通帶增益Kp=2，截止頻率fc=5kHz，畫(huà)出電路圖。2、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)二階1dB無(wú)限增益多路反饋切比雪夫高通濾波器，通帶增益Kp=2截止頻率fc=2kHz，畫(huà)出電路圖。實(shí)驗(yàn)操作步驟及要求1. 按設(shè)計(jì)所確定的電路參數(shù)，在實(shí)驗(yàn)接插板上放入器件，連接低通濾波器（注意連接可靠，正確）2．將信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)電壓幅值調(diào)到1V，接入低通濾波器的輸入端，并調(diào)整信號(hào)源的頻率，在低通濾波器輸出端測(cè)量所對(duì)應(yīng)的幅值。（可用示波器或交流毫伏表測(cè)試，并計(jì)錄輸入頻率值和所對(duì)應(yīng)的輸出幅值，測(cè)量8～10點(diǎn)。）3．進(jìn)行高通濾波器的電路連接及幅頻特性測(cè)試。測(cè)試方法同上。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求計(jì)算無(wú)緣元器件的參數(shù)，列表整理數(shù)據(jù)。列表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Uin，Uout，F(xiàn)in，根據(jù)表格繪制低通、高通、帶通濾波器的幅頻特性曲線(xiàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路的元件數(shù)值計(jì)算出A0和fc，并與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。表格模版如下：Uin（mV）=Fin（Hz）Uout(mV)

實(shí)驗(yàn)二調(diào)制信號(hào)的整流檢波

實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庑盘?hào)調(diào)制解調(diào)的原理及目的；熟悉調(diào)制信號(hào)檢波電路的基本原理及電路結(jié)構(gòu)；學(xué)習(xí)如何應(yīng)用全波精密檢波電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)操作要求檢查實(shí)驗(yàn)電路板，參照原理圖進(jìn)行校核，確認(rèn)電路正確可用。調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器的兩個(gè)輸出端，取U1，U2兩個(gè)頻率信號(hào)分別是f、f+Δf的信號(hào)接入電路輸入端。建議f=100KHz，Δf/f＜1/20。應(yīng)用和差化積公式計(jì)算接入電路的輸入調(diào)幅信號(hào)的實(shí)際頻率。調(diào)節(jié)C5，觀察Uo的變化。根據(jù)濾波器的時(shí)間常數(shù)公式可知，計(jì)算電路的截止頻率，返回步驟1，分析給出合理的輸入信號(hào)頻率的選取方法。繪制Us、Ua、Ub、Uo波形圖，結(jié)合信號(hào)之間的關(guān)系式，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是否成功。計(jì)算調(diào)制信號(hào)的頻率，包括高頻和低頻部分。分析敘述至少兩組合適的輸入信號(hào)U1、U2選取方法。根據(jù)示波器顯示的波形，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上手繪3.4要求的波形圖，并標(biāo)注清楚。完成以下實(shí)驗(yàn)思考題：1）至少分析一種實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生原因及消弱方法；2）調(diào)節(jié)時(shí)間常數(shù)時(shí)是否可以調(diào)節(jié)電阻R32？若可以，請(qǐng)給出一種操作方法，或改進(jìn)方式；若不可以請(qǐng)說(shuō)明理由。3）如果將電路中的二極管方向顛倒，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？實(shí)驗(yàn)三集成鎖相環(huán)的頻率合成

實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆真i相環(huán)自動(dòng)跟蹤技術(shù)的基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。熟悉鑒相器。濾波器和壓控振蕩器的組成方法。了解鎖相環(huán)集成芯片CD4046的工作原理及參數(shù)設(shè)定方法。

實(shí)驗(yàn)原理從輸入信號(hào)加入到環(huán)路鎖定的全過(guò)程稱(chēng)為鎖相環(huán)的捕捉過(guò)程。環(huán)路能通過(guò)捕捉過(guò)程而進(jìn)入鎖定狀態(tài)的最大固有頻率稱(chēng)為捕捉帶，即若固有頻率差，環(huán)路就不能通過(guò)捕捉過(guò)程進(jìn)入鎖定狀態(tài)。所以捕捉帶是評(píng)價(jià)捕捉過(guò)程的主要指標(biāo)之一，衡量捕捉過(guò)程的另一個(gè)主要指標(biāo)是捕捉時(shí)間，是指捕捉過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間，它與環(huán)路參數(shù)和起始狀態(tài)有關(guān)，一般情況下，輸入起始誤差越大，也越大。通常以起始頻差等于來(lái)計(jì)算最大捕捉時(shí)間。實(shí)驗(yàn)操作要求觀察集成數(shù)字鎖相環(huán)CD4046的頻率跟蹤情況。利用函數(shù)發(fā)生器輸出幅值4V的方波信號(hào)加到信號(hào)輸入端（14引腳），壓控振蕩器（VCO）的輸出（4引腳），通過(guò)分頻器CD4022作8倍分頻后加到鑒相器（PD）的反饋輸入端（3引腳）。按從小到大的順序逐漸改變輸入信號(hào)的頻率，用示波器觀察反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的同步情況，用計(jì)數(shù)器（或者示波器）記錄各點(diǎn)頻率，找出捕捉帶的大致范圍。2，觀察C1改變時(shí)鎖相環(huán)路中心頻率的變化。將C1改為0.01uF，其他參數(shù)不變，重復(fù)以上過(guò)程，找到新的捕捉帶，并記錄各點(diǎn)頻率。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1，完成實(shí)驗(yàn)要求，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中制作并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表格樣式如下：

（1）C1=6800PF,U=4V，輸入頻率(Hz)1020253050100150200250300輸出頻率(Hz)試說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中所使用的分頻系數(shù)（8倍）是如何通過(guò)硬件聯(lián)接實(shí)現(xiàn)的？還有其他的連接方式嗎？試設(shè)計(jì)一種可行的連接方式，要求實(shí)現(xiàn)其他倍數(shù)的分頻系數(shù)（如1倍、5倍、10倍、64倍等）。簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)方式。實(shí)驗(yàn)四可編程增益放大器的設(shè)計(jì)與調(diào)整實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釪/A轉(zhuǎn)換的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式；了解可編程增益放大器（PGA）的各種實(shí)現(xiàn)方式及其優(yōu)點(diǎn)、不足；熟悉DAC0830/0832的工作原理和典型應(yīng)用；初步掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本操作技巧。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)操作要求檢查電路是否完整，初始化數(shù)字輸入端為“11111111”。實(shí)驗(yàn)首先將信號(hào)輸入Rfb端接零電平，然后在1,128,256三點(diǎn)不同增益下，分別進(jìn)行物理調(diào)零。采用數(shù)字萬(wàn)用表作為測(cè)量工具，使得三點(diǎn)的零電位誤差在0.1%之內(nèi)。選定一個(gè)放大倍數(shù)（推薦4、8、16），分直流、交流兩種信號(hào)調(diào)節(jié)輸入Rfb端電平的幅值（即做兩組實(shí)驗(yàn)），用示波器觀察輸入信號(hào)幅值在哪些范圍