串联谐振电路程设计报告.doc

《电子设计与制作》 课 程 设 计 报 告 班级：电子信息科学与技术班 学号： 姓名:  目 录 一. 题目 1 1. 原理 1 2. 电路图 1 3. 设计内容 1 4. 结果分析 3 二. 题目 2 1. 原理 2 2. 电路图 2 3. 设计内容 4 4. 结果分析 5 三．题目………………………………………………………3 1. 原理………………………………………………………………….3 2. 电路图………………………………………………………………..3 3.设计结果…............................................................................................3 4. 结果分析……………………………………………………………..3 四．设计题目 题目:串联谐振电路: 原理 当X = 0时，电路处于谐振状态，此时，由此得到电路的谐振频率为 谐振阻抗　　　，谐振时电路的阻抗最小，电路中的电流最大，且电流与总电压是同相的。 电路图 谐振电路图 序号 1 2 3 4 5 6 7 V（I） 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7v V（O） 0.997v 1.995v 2.993v 3.991v 4.989v 5.986v 6.984v 3.设计内容 (1) 按图1连接串联谐振电路，设置各元件参数； (2) 用波特图仪观测电路的频率特性曲线，观察谐振频率 谐振频率：1kHz； 幅频特性曲线 相频特性曲线 (3) 用交流分析法分析串联谐振电路的频率特性； (4) 与理论计算结果进行比较。 由 L=100mH,C=240nF,得f=1.030KHz实测f=1KHz 4.结果分析 当XL=XC时，电路发生谐振。当保持信号电压不变而改变信号频率时，L、C上的电压随频率改变。 二．题目：非正弦周期信号的谐波分析 1.原理 设给定的周期信号f(t)的周期为T，角频率w=2p/T ，则f(t)的傅里叶级数的展开式为 2.电路图 设计内容 (1) 利用信号发生器产生频率1KHz的方波信号. （2）利用傅里叶分析工具分析信号的频谱； （3）对矩形信号求解傅里叶级数，将其结果与电路分析结果进行比较。 解： 由图可知，周期方波信号的周期为1ms，故其傅里叶级数为： f(t)=[4*(sin(xt)+1/3*sin(3xt)+1/5*sin(5xt)+……+1/n*sin(nxt))]/pi 其中： x=2*pi*10^3 n=1,3,5…… （得出：结果与电路分析结果一样。） 结果分析： 任何满足狄里赫利条件的周期函数可分解为直流和许多余弦分量。合成波波形所包含的谐波分量越多时，除间断点附近外，它越接近于原方波信号。 （三）二极管包络检波　1．原理　　调制就是将所传递的信号“附加”到高频载波上。根据调制时被控制的高频参数的不同，可以分为调幅、调频和调相电路。调幅就是控制高频载波信号的振幅随着低频调制信号的变化而变化；调频或调相就是控制高频载波信号的频率或相位随着低频调制信号的变化而变化。 正常调幅波的表达式为 利用三角函数变换，可得到： 其中，为调制指数。 2．电路图　　实验电路如图4所示。输入的调制信号的调制度设置为0.5，载波的频率设置为10 kHz，调制信号的频率设置为800 Hz。 图4 包络检波电路图 3．设计内容　　(1) 按图4所示连接实验电路。 　　(2) 打开仿真开关，用示波器观察电路的输入、输出波形。观察到的波形如图5所示。图中a波形是输入的调幅信号，b波形是包络检波后的输出波形，分析产生图中结果的原理。 图5 包络检波结果 (3) 改变电容C1的大小，观察电路输出波形；C1=430nF (4) 查找资料，试确定检波电路中的R、C选取条件。 为了提高检波效率，R应较大，C较小，同时满足RC的值比较大 4.结果分析 二极管包络检波器主要由二极管和RC低通滤波电路组成。二极管导通时，输入信号向C充电，充电时常数为RC，充电快；二极管截止时，C向R放电，放电快。在输入信号作用下，二极管导通和截止不断重复，直到充放电达到平衡后，输出信号跟踪了输入信号的包络。如果参数选择不当，二极管包络检波器会产生惰性失真和负峰切割失真。惰性失真是由于RC过大而造成的，负峰切割失真主要是由于交直流等效电阻不同造成的“附加”到高频载波上。根据调制时被控制的高频参数的不同，可以分为调幅、调频和调相电路。调幅就是控制高频载波信号的振幅随着低频调制信号的变化而变化；调频或调相就是控制高频载波信号的频率或相位随着低频调制信号的变化而变化。 正常调幅波的表达式为 利用三角函数变换，可得到： 其中，为调制指数。 2．