微分电路的设计

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1、..-摘要在本设计中，使用运算放大器进展微分电路的设计，此电路是由电容C和电阻R进展反应电路，实现了输入信号幅度5V，频率为0-1KH的微分电路。在设计过程中利用软件Multisim进展仿真，最后使用Protel画出电路图，并制PCB板。关键词：运算放大器；微分电路；幅度5V；频率0-1KHZ；Protel；Multisim-.word.zl-..--.word.zl-..-目录摘要1目录21绪论32设计任务32.1课程设计的目的及意义32.2课程设计任务与要求32.2.1设计任务32.2.2设计要求32.3实验器材32.4

2、课程设计指标33微分电路工作原理34微分电路设计与调试34.1仿真软件介绍34.1.1Multisim软件介绍34.1.2Protel软件介绍34.2微分电路系统的实现34.2.1微分电路参数计算34.2.2微分电路元器件选择34.2.3微分电路Multisim调试图34.2.4微分电路Protel绘制电路图35实验结果分析36总结3致谢3参考文献3-.word.zl-..--.word.zl-..-1绪论微分是积分的逆运算。将积分电路中R和C的位置互换，即可组成根本微分电路。微分电路使输出电压与输入电压的时间变化率成比例的

3、电路。最简单的微分电路由电容器C和电阻器R组成。它可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输出波形只反映输入波形的突变局部，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定局部那么没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与RC有关〔即电路的时间常数〕，RC越小，尖脉冲波形越尖，反之那么宽。此电路的RC必须少于输入波形的宽度，否那么就失去了波形变换的作用，变为一般的RC耦合电路了，一般RC少于或等于输入波形宽度的1/10就可以了。使输出电压与输入电压的时间变化率成比例的电路。微分电路主要用于脉冲电路、模拟计算机和测量仪器中微分电路的工作过程是

4、：如RC的乘积，即时间常数很小，在即方波跳变时,电容器C被迅速充电,其端电压，输出电压与输入电压的时间导数成比例关系。实用微分电路的输出波形和理想微分电路的不同。即使输入是理想的方波，在方波正跳变时，其输出电压幅度不可能是无穷大，也不会超过输入方波电压幅度在的时间内,也不完全等于零,而是如图1d的窄脉冲波形那样，其幅度随时间t的增加逐渐减到零。同理,在输入方波的后沿附近，是一个负的窄脉冲。这种RC微分电路的输出电压近似地反映输入方波前后沿的时间变化率，常用来提取蕴含在脉冲前沿和后沿中的信息。实际的微分电路也可用电阻器R和电感

5、器L来构成。有时也可用RC和运算放大器构成较复杂的微分电路，但实际应用很少。-.word.zl-..--.word.zl-..-2设计任务2.1课程设计的目的及意义1、掌握滤微分电路的工作原理及应用；2、掌握带Multisim和Protel两种软件的使用。2.2课程设计任务与要求2.2.1设计任务微分电路示波器观测信号发生器〔方波〕频率可调图2.1微分电路实现框图1、在输入回路中接入一个电阻与微分电容串联，在反应电路中接入一个电容与微分电阻并联，并使2、在正常的工作频率范围内，使,而。2.2.2设计要求1、选取单元电路及元件

6、根据设计要求输入信号幅度为5V，频率为0-1KH，确定微分电路的方案，计算和选取单元电路的元件及参数。2、整路体电的联调；3、撰写设计报告、总结报告。-.word.zl-..-2.3实验器材计算机Protel和Multisim软件,2.4课程设计指标要求设计一个微分电路，输入信号幅度为5V，频率为0-1KH。根据要求，选用相应的元件实现微分电路，并对电路进展仿真，并能利用相关软件Protel和Multisim仿真测量其技术指标,并且观察其波形及输出结果。最后制作PCB板。-.word.zl-..--.word.zl-..-3

7、微分电路工作原理RC微分电路是一种那个应用十分广泛的的对脉冲信号进展变换的电路，它通常把矩形脉冲信号变换为正负双向尖脉冲。在数学上，这种尖脉冲近似等于矩形波的微分形式，故有微分电路之称。微分电路的特点是输出能很快反映输入信号的跳变成分。即它能把输入信号中的突然变化局部选择出来。其输出脉冲宽度很窄，与原来输入脉冲宽度的波形相比，包含有“微分〞的意思。RC微分电路如下列图3.1所示。电容C和电阻R串联作为输入端，电阻R两端为输出端。由于电路中有电容C和电阻R的存在，故在外加电压的作用下，存在着充、放电过程，当矩形脉冲输入后，在输

8、出端可得到一对正负尖脉冲。图3.1RC微分电路微分电路的工作原理：当输入矩形波的电压从零突然上跳到E如下列图3.2所示，这就相当于在RC回路中突然接通一个电压为E的“电池〞。由于电容C两端的电压不能突变，也就是电容器上的电压需要经过一个充电过程才能逐渐上升，如下列图3.3所示。在时刻电容C