2014年全国大学生TI杯电子设计大赛频率补偿电路(第一版)

2014年重庆市“TI”杯电子设计竞赛

频率补偿电路

竞赛选题： 频率补偿电路

学 校： 重庆大学城市科技学院 参赛队员： 郑涛 彭明闯 胡少怡

摘要

本设计由模拟传感器特性的电路模块、频率补偿电路模块构成。模拟模块中的运算放大器采用TI高精度，低噪声的OPA227，频率补偿电路模块采用TI高精度，低噪声的OPA2134来尽量降低输出Vo的高频噪声。频率补偿电路模块由高通滤波电路和低通滤波电路组成。高通滤波电路是通过分析“模拟模块”传递函数，通过对称性来设计的，使频带得到扩展，达到了题目的要求。低通滤波电路由TI的OPA2134的三阶滤波电路，主要滤除高频干扰，减少系统噪声。本系统工作稳定，测量结果表示各项指标都达到了题目规定的要求。

关键词：频率补偿 运算放大器 滤波电路

Abstract

This

design by

the circuit module. The

module, analog operational

sensor characteristic frequency amplifier TI

is

used

in

compensation circuit

thesimulation module of high precision, low noise, OPA227, frequency compensation circuit module using TI high precision, low noise OPA2134 to reduce the high-frequency noise output Vo. Frequency compensation circuit module is composed of high pass filter circuit and the low-pass filter circuit. The high pass filter circuitis through the analysis of \

function, design

by symmetry, the

frequency

band

is expanded, reached the requirements of the subject. Low passfilter circuit is composed of three order filter circuit of the TI OPA2134, to remove the high frequency interference, reduce system noise. The system is reliable, the measurement result indicated the indicators have reached the requirements of the subject.

目录

摘要 .................................................................................................................................................. 2 引言 .................................................................................................................................................. 5

1.1、主要任务 .......................................................................................................................... 5 1.2、设计要求 .......................................................................................................................... 5

1.2.1、基本要求 ............................................................................................................... 5 1.2.2、发挥部分 ............................................................................................................... 6

二、 方案论证 ................................................................................................................................. 7

2.1硬件方案对比 ..................................................................................................................... 7

2.1.1 模拟模块运放的选择 ............................................................................................. 7 2.1.2、低通滤波模块 ....................................................................................................... 8

三、单元模块设计 ........................................................................................................................... 8

3.1模拟模块： ......................................................................................................................... 8 3.2低通滤波模块 ..................................................................................................................... 9 3.3频率补偿模块 ..................................................................................................................... 9

引言

1.1、主要任务

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。

图1 电路结构

1.2、设计要求 1.2.1、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：

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4.5 kHz ± 0.5 kHz。 (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

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