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）
/ Z  o7 E) \9 W! R二、要求
1. 基本要求
$ a+ a" L; s- e" R( z(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：
① Vs为200Hz、峰峰值为10V 时，“模拟模块”输出Vb 没有明显失真。
6 z8 f0 @% Z0 x, p! D② 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：
& Y4 ]% y6 L7 M5 p4 C( j① 频率为200Hz 时的电压增益A(200Hz)=|Vo/Vs|=1 ± 0.05。
$ Z( \, b. W5 u/ e& b8 T' L② 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
) p0 f  j  Q2 Q# y% `, _2 i4 N50kHz。
B-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。
( `3 \7 Y0 O  x) a8 t(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
$ S  U. W( T& E( ]3 P噪声均方根电压Vn≤30 mV。
6 J* b7 N/ @3 w' \3 s2. 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
4 ~" r6 E2 J" V: `. L- 3dB 高频截止频率扩展到100kHz ± 5kHz。
' M" S- s, P% Y- b+ |(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
% U" G  O/ A8 b1 v1 ^5 o; S( w& n±10%以内。
, {3 V. V9 ~4 Z7 ^5 D6 u(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 ≤10 mV。
(4) 其他。
三、说明
1. “模拟模块”中的运算放大器A 要求使用TI 公司产品OPA2134。
2. 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
, j8 ]5 f% h. X7 C+ v6 P( c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
+ v1 }5 i& n3 _5 u  l+ }9 C; |降低输出Vo 的高频噪声。此外，还应注意输入电路的屏蔽。
4. 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
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
; u  s: T) X' V) 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
7 C# r' E; U& M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
5 V1 ]- u3 r4 Q# \2 H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。
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
/ r% E0 ~7 u% t1 `+ R' }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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刘强633

学习一下。