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求助:模拟电路高手请进,我晕了

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楼主
wwwwggggqqqq|  楼主 | 2007-7-16 22:51 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
大家帮忙看一下:电路如图.
请大家帮忙分析一下这个电路输出的应该是什么波形.
我实验的结果让我茫然.


告诉大家结果,实际我观测到的波形仍然是一个方波,只是棱角比输入的方波变圆了些,幅度仍然接近3.3V,相位和输入同相,手上没有照相机,所以没有上传.

根据理论,该晶体相当与一个LC串联谐振电路,也就是说,它对频率为40K的正弦波的阻抗应该很小,所以它应该把我输入中的主谐波吃掉,但事实并非如此.

请高人给一个合理的解释,谢了先!

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沙发
awey| | 2007-7-16 23:01 | 只看该作者

晶体等效LC串联谐振电路,同时也等效于LC并联谐振电路

而且两个频率相当接近,Q值非常的高,你的输入频率很难落到它的谐振点上。

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板凳
wwwwggggqqqq|  楼主 | 2007-7-16 23:13 | 只看该作者

哦,真是这样吗?

有其他高手认同awey的观点吗?无论如何,先谢谢awey无私的奉献精神.

我有一点不认同awey的观点,因为受迫震荡的频率应该等于周期性策动力的频率,我认为40K的晶体的震荡会跟随驱动信号的频率振荡(因为误差比较小).

另:如果我输入的是正弦波,又会是什么结果呢?

欢迎各路高手做答,来北京找我,我可以请客吃饭.(wanguoqiang@gmail.com)

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地板
wwwwggggqqqq|  楼主 | 2007-7-16 23:21 | 只看该作者

再顶

受迫振动的频率不等于系统自由振动时的频率,实验表明,物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率-----这是在网上找到的

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5
awey| | 2007-7-17 00:12 | 只看该作者

受迫振动的前提是振荡回路的Q值不太高才行

外加信号的频率落到谐振回路的带宽范围内,才起作用。

因晶振的Q值很高,带宽很窄,外加频率很难落到其带内。

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6
maychang| | 2007-7-17 01:09 | 只看该作者

楼主听awey的没错

你的晶体,带宽不过几Hz,可能只有1Hz,要想让输入信号频率落到这1Hz内,相当困难,除非你的信号源可以在很小范围内手动调整,同时观察输出幅度,否则很难找到谐振点。
用石英晶体做滤波器,过去的接收机里曾有过这样用的。

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7
tuwen| | 2007-7-17 07:22 | 只看该作者

"物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率"没

“物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率”这句话没错。这句话与awey在2楼说的没有矛盾。楼主在示波器上观察到的晶体两端电压频率就是外加驱动信号源的频率,而不是晶体自由振动的频率。

又,如果输入的是正弦波,晶体上观察到的电压当然仍然是正弦波,幅度大小没准:如果输入信号源频率恰好等于晶体的串联谐振频率,则幅度近于0;如果输入信号频率恰好等于晶体的并联谐振频率,则幅度与输入信号幅度接近相等。但这两种条件都很难做到,理由就是前两位所说的。多数情况下,晶体等效于一个电感或一个电容。

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8
computer00| | 2007-7-17 10:02 | 只看该作者

用信号发生器慢慢扫频看看?将谐振点找出来~~~

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9
wwwwggggqqqq|  楼主 | 2007-7-17 10:03 | 只看该作者

多谢高手指点

回头我再做个实验,用陶瓷振荡器代替晶体再试一下

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10
discussant| | 2007-7-17 10:09 | 只看该作者

谁说是串联谐振

晶体应该是并联谐振吧,由于51K电阻教大,所以通频带比较大,高频滤得稍多,所以是圆滑的方波.

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11
fanxing789| | 2007-7-17 10:29 | 只看该作者

是的

是的,2楼说的很对,晶振电路中有容性和感性应用,有两个谐振点.如果你是实验也就罢了.如果你要这个电路的功能,有这样应用的专用陷波器

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12
wwwwggggqqqq|  楼主 | 2007-7-17 17:30 | 只看该作者

谢谢,欢迎大家继续讨论

实际上我是想做一个选频放大器,放大微弱的40KHz的信号(nV数量级),想用晶体或陶瓷振荡器选频,有经验的朋友请指点一下,可能实现吗?

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13
maychang| | 2007-7-17 17:49 | 只看该作者

危险

你先查查电阻的热噪声有多大,再查查你打算用的运放噪声有多大。

再说,待测信号的频率非常稳定吗?有没有变化?如果可能有变化,即使变化1Hz甚至零点几Hz,你这个滤波器就不能工作了。你的晶体25ppm,温度变化1摄氏度,频率变化刚好1Hz,可能你的滤波器就不能工作。

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14
wwwwggggqqqq|  楼主 | 2007-7-17 18:07 | 只看该作者

maychang,待测信号频率不稳定

会有2%左右的变化,是失真度较小的正弦波。用什么选频电路放大比较好呢?用一个4阶的切比雪夫能行吗?器件还没选定,电阻的噪声就先不考虑了,待测信号不是极弱,在100nV以上。

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15
maychang| | 2007-7-17 18:30 | 只看该作者

这我就不敢说了

你说用N阶滤波器,那么滤波器截止频率是固定的,所以带宽就要能够覆盖整个输入信号频率变化范围。这个相对带宽可就相当大,随之而来的是噪声也大。100nV的信号是很微弱的,噪声是否会掩盖了信号,难说。
再说,无论多少阶滤波器,如果用有源滤波器,必会引入附加的噪声。这里可能用无源滤波器比较好。

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16
buckbee| | 2007-7-17 22:08 | 只看该作者

Lock_in Amplifier

用锁相吧,我现在也在做一个跟你一样数量级的信号接收和提取,放大。不用想了,用锁相把信号解出来吧。具体的套路我就不细说了

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17
wwwwggggqqqq|  楼主 | 2007-7-18 11:24 | 只看该作者

多谢buckbee

我想问一下,锁相的话,能忍受2%的频率抖动吗?其他兄弟姐妹知道吗?

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18
xwj| | 2007-7-18 12:10 | 只看该作者

最简单的方法就是

找几个中周调谐,根据你的带宽控制好Q值即可

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19
xzl| | 2007-7-18 13:28 | 只看该作者

你这个电路相当于一个高Q值谐振选频电路

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20
wwwwggggqqqq|  楼主 | 2007-7-18 14:10 | 只看该作者

再顶

看来这个问题是一个典型的窄带的小信号放大问题,请大家多多讨论,共同提高!!

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