計算出式(2)中各個參數(shù)之后將其輸入matlab中,利用residue語句將其部分分式展開成為幾個分式相加的形式。這樣補償系統(tǒng)可以用三個簡單的系統(tǒng)的并聯(lián)來表示,經(jīng)過計算可以得到頻率補償系統(tǒng)是由一個放大系統(tǒng)以及兩個慣性系統(tǒng)的并聯(lián),這三個系統(tǒng)都可以用運算放大器來實現(xiàn),并聯(lián)可以通過加法器來實現(xiàn)。其系統(tǒng)框圖如圖3所示。
2.5電路圖實現(xiàn)
通過計算可以得到頻率補償電路由一個放大環(huán)節(jié)以及兩個慣性環(huán)節(jié)相加得到,并聯(lián)可以通過加法器得以實現(xiàn),所以頻率補償部分的電路圖如下圖6所示
圖 6頻率補償系統(tǒng)電路圖
圖6的頻率補償電路可使輸出信號的頻率達到題目要求,在這之后將其輸出信號通過一個反相放大器后可使其幅度達到題目要求。反相放大電路如下圖7所示
3、系統(tǒng)調(diào)試及數(shù)據(jù)分析
?。?) 測試條件
環(huán)境溫度25℃
?。?)測試儀器 1) 直流穩(wěn)壓電源
2) DDS函數(shù)信號發(fā)生器 3) 數(shù)字萬用表 4)
通用雙蹤示波器
?。?) 測試方法
? 首先測試所給模擬電路模塊是否達到所給指標
1) 調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器,使其輸出頻率為200Hz,峰峰值為10V的信號,將此信號輸入所給模擬模塊中利用示波器檢測所給模擬電路模塊輸出信號,并且觀察是否失真,記錄下當前輸出幅值;
2) 由記錄的輸出電壓幅值乘以0.707得出-3dB帶寬電壓,通過信號發(fā)生器調(diào)節(jié)輸入信號頻率后通過示波器測試其-3dB帶寬并記錄數(shù)據(jù);經(jīng)測量,輸出信號無明顯失真,-3dB帶寬為4.708kHz,達到題目要求 ? 接著測試頻率補償電路是否達到指標
1) 調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器,使其輸出頻率為200Hz,峰峰值為10V的信號,將其輸入模擬電路模塊、頻率補償電路和反相放大器中,調(diào)節(jié)放大器使電壓增益達到1±0.5的條件,并且記錄下當前的幅值;
2) 由記錄下的幅值乘以0.707得到-3dB帶寬電壓,調(diào)節(jié)R1,R2,R3,R4記錄下A(f)的波動情況及-3dB截至頻率變化情況,記錄如下表格1;
3) 通過調(diào)節(jié)所得的R1,R2,R3,R4的變化情況調(diào)節(jié)電位器得到A(f)的波動情況及-3dB截至頻率變化情況最好的值后測試頻率特性,記錄數(shù)據(jù)如下表格2;
4)將撥碼開關切換到接地端,通過示波器測量輸出波形,計算出噪聲均方根電壓,記錄到表2
4. 誤差分析
可能有以下幾個原因會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差:
1) 外界的環(huán)境因素與內(nèi)部電路影響會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差; 2) PCB圖在布線中也會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差; 3) 示波器與函數(shù)信號發(fā)生器本身存在誤差
5 參考文獻
謝自美,《電子線路設計?實驗?測試》(第三版)。華中科技大學出版社,2011 康華光,《電子技術基礎》(第五版)。高等教育出版社,2005
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