2012全国大学生电子设计竞赛-频率补偿电路

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频率补偿电路（ B 题）
二、要求
1. 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：
# S# b3 S0 m6 O2 W) N① Vs为200Hz、峰峰值为10V 时，“模拟模块”输出Vb 没有明显失真。
! J& U1 v, r+ J, g6 }! I  A② 以200Hz 为基准， Vb 的- 3dB 高频截止频率为4.5 kHz ± 0.5 kHz。
9 `7 G7 z' ~- ^" W(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
" ?+ G$ h, g. `$ o50kHz。
- x& T$ s( c! \6 SB-2
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。
6 F: y) p- W6 O/ d4 e; b(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
8 X( h- k+ z2 \噪声均方根电压Vn≤30 mV。
4 P7 m, k+ m" D2. 发挥部分
5 `/ P/ l+ m, x  R0 ](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，
( O( a; c9 u6 T5 j  \6 ^1 s8 b输出Vo 的噪声均方根电压Vn ≤10 mV。
(4) 其他。
三、说明
; e4 Y! S: K( s9 S8 z& a! {8 V1. “模拟模块”中的运算放大器A 要求使用TI 公司产品OPA2134。
, s, }- Y: E+ C! a8 I1 i2. 要求“模拟模块”输出 Vb 的- 3dB 高频截止频率为 4.5 kHz ±0.5 kHz。如果所测
高频截止频率≥ 6 kHz，则以后项目将不予评测。
3. 根据对高频响应特性的要求， 频率补偿电路中插入适当的低通滤波电路可以有效
降低输出Vo 的高频噪声。此外，还应注意输入电路的屏蔽。
+ z, z* v" g3 ]9 C* t3 k; U4. 在图1 所示开关K 切换到接地端的条件下， 在T 端接入图2(a)所示的电路可简化
% a8 i9 ^  Z1 X% X, W3 l系统频率特性的测试、调整过程。设定函数信号发生器输出Vt 为频率500Hz、峰峰值
. J' h# ^, J, I1 L5V 的三角波电压，则输出Vb 的波形应近似为方波脉冲。如果频率补偿电路的参数已调
整适当，则输出Vo 的方波脉冲会接近理想形状。若高频截止频率为fH=50kHz，则输出
( A5 C) ~* h- U" L的方波脉冲上升时间应为tr ≈7μs；若fH=100kHz，则tr ≈3.5μs；tr 的定义如图2(b)所示。
/ _4 |* X' a& P1 I# i+ |应用fH·tr ≈0.35 的原理，可将系统的频率响应特性调整到所要求的指标。注意： Ci 到运
放A 反相输入端的引线应尽量短，以避免引入额外干扰。
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: Z* U& ~: r) e+ U

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刘强633

学习一下。