频率补偿电路解析-201211

中南民族大学电信学院2020/1/1911频率补偿电路中南民族大学电信学院2020/1/192题目要求一、任务设计并制作一个频率补偿电路，补偿“模拟某传感器特性的电路模块”（以下简称“模拟模块”）的高频特性。电路结构如图1所示。模拟某传感器特性的电路模块+−Rf15.1MΩCf14.7pFVbA5.1MΩRf2Cf24.7pF10MΩRsVs正弦波电压信号发生器TK频率补偿电路VoTP1TP2中南民族大学电信学院2020/1/1931.基本要求(1)按图1所示组装“模拟模块”电路，其中正弦波电压信号发生器可使用普通函数信号发生器。在开关K接Vs的条件下达到如下要求：①Vs为200Hz、峰峰值为10V时，“模拟模块”输出Vb没有明显失真。②以200Hz为基准，Vb的−3dB高频截止频率为4.5kHz±0.5kHz。中南民族大学电信学院2020/1/1941.基本要求(2)设计并制作频率补偿电路，使之达到如下要求:①频率为200Hz时的电压增益A(200Hz)=|Vo/Vs|=1±0.05。②以电压增益A(200Hz)为基准，将A(f)=|Vo/Vs|的−3dB高频截止频率扩展到大于50kHz。③以电压增益A(200Hz)为基准，频率0~35kHz范围内的电压增益A(f)的波动在±20%以内。(3)在达到基本要求(2)的第①、②项指标后，将开关K切换到接地端，输出Vo的噪声均方根电压Vn≤30mV。中南民族大学电信学院2020/1/1952.发挥部分(1)在达到基本要求(2)的第①项指标后，以电压增益A(200Hz)为基准，将A(f)的−3dB高频截止频率扩展到100kHz±5kHz。(2)以电压增益A(200Hz)为基准，频率0~70kHz范围内的电压增益A(f)的波动在±10%以内。(3)在达到基本要求(2)的第①项和发挥部分(1)的指标后，将开关K切换到接地端，输出Vo的噪声均方根电压Vn≤10mV。(4)其他。中南民族大学电信学院2020/1/196设计任务分解：1.模拟模块设计一个有源低通滤波器，输入输出峰－峰值10V，截止频率4.5kHz±0.5kHz。2.频率补偿电路设计一个频率补偿电路，使高频截止频率扩展到100kHz（50kHz），要求电压增益A(200Hz)=1±0.05，且带内增益波动小于一定范围：10％(20%)。输出Vo的噪声均方根电压Vn低（≤10mV）。中南民族大学电信学院2020/1/197模拟模块设计：1.电路方案供电电路选择：单电源or双电源？模拟模块电路选择：有源运放2.器件选型运放选型：工作电压、输出摆率、输入失调电压、增益带宽积等参数选择。3.参数确定图1参数的不足：输入阻抗，分布参数影响仿真or调试确定参数4.测试测试点、测试方法、测试记录中南民族大学电信学院2020/1/198频率补偿电路设计：1.频率补偿电路方案(1)带通滤波＋放大方法：软件仿真(2)逆系统＋低通滤波方法：理论分析中南民族大学电信学院2020/1/199频率补偿电路设计：2.理论分析模拟模块的传递函数：121221212112221()()()SSfffffffffRCRRCCoiRRRCCsVsHsVsss其幅频/相频特性：中南民族大学电信学院2020/1/1910频率补偿电路设计：模拟模块的逆系统传递函数：21112112211221()()2121SfSfSffffSfffRCSRCSRHsHsRRCSRRRRCS中南民族大学电信学院2020/1/1911频率补偿电路设计：逆系统的电路实现：21121221()21SfSfffRCSRHsRRCS中南民族大学电信学院2020/1/1912频率补偿电路设计：经过逆系统补偿后：中南民族大学电信学院2020/1/1913频率补偿电路设计：目标：方案：中南民族大学电信学院2020/1/1914频率补偿电路设计：3.低通滤波电路截止频率？阶数？方法：软件仿真or调试4.器件选型&参数确定运放选型：工作电压、输出摆率、输入失调电压、增益带宽积等参数选择。电路参数确定：计算or仿真，调试5.测试测试点、测试方法、测试内容、测试记录中南民族大学电信学院2020/1/1915撰写设计报告：1.设计方案论证比较2.理论分析与计算3.电路设计、PCB、抗干扰方案4.测试方案、测试结果和分析5.结论参考文献中南民族大学电信学院2020/1/1916Question？Thanksforattention！