(关键词-电路设计)

Question

32.模拟电路窗口检波器电路设计一
设计任务和要求
1）设计一个检测被测信号的窗口检波器电路；
2）当输入信号绝对值大于3V时，输出高电平；当输入信号绝对值小于3V时，输出低电平。
3）输出高电平为+6V，低电平为-6V；
4） ±3V参考电压自行设计；
5）用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源。
问下怎么改变高低电平，用仿真画出电路

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

设计一个窗口检波器电路可以采用比较器电路来实现，这里我们将使用两个单限比较器，一个设定为正阈值（+3V），另一个设定为负阈值（-3V）。当输入信号超过这两个阈值时，比较器的输出将切换到相应的高电平或低电平。以下是一个基于LM393比较器芯片的电路设计方案：

首先，我们需要产生±3V的参考电压。这可以通过分压电路实现，例如：

+12V ---- [R1] --- |<--(+)----[R2]----(-)-->| --- GND
                     |
                     Vref (+3V)

其中，R1 = R2 = 2kΩ，Vref = (R2 / (R1 + R2)) * Vcc = (2kΩ / (2kΩ + 2kΩ)) * 12V ≈ 3V。

接下来，构建两个比较器电路：

Input Signal ------|<--(+)----[R3]----(-)-->| LM393A (Positive Comparator)
                    |                  |
                    Vref (+3V)         Output A
                    |
                    |<--(+)----[R4]----(-)-->| LM393B (Negative Comparator)
                    |                  |
                    Vref (-3V)         Output B

这里，R3 = R4 = 10kΩ。当输入信号大于+3V时，LM393A的输出变为高电平；当输入信号小于-3V时，LM393B的输出变为高电平。

为了得到+6V和-6V的输出，我们可以使用两个非反相放大器，将比较器的输出放大两倍：

Output A ------|<--(+)----[R5]----(-)-->| OpAmp1 (Non-Inverting Amplifier)
                |                  |
                |                  Vout1 (+6V)
                |
Output B ------|<--(+)----[R6]----(-)-->| OpAmp2 (Non-Inverting Amplifier)
                |                  |
                |                  Vout2 (-6V)

这里，R5 = R6 = 1kΩ，OpAmp1和OpAmp2应选择具有足够增益和输出摆幅的运算放大器，例如LM741。

最后，为了提供+12V的直流电源，可以使用桥式整流电容滤波电路，然后连接一个7812和7912集成稳压器：

AC Input ------|    Bridge Rectifier    |--- C1 (Filter Capacitor) ---|--- 7812 (Positive Regulator) ---|--- +12V ---
               |                             |                             |                                |
               |                             |--- C2 (Filter Capacitor) ---|--- 7912 (Negative Regulator) ---|--- -12V ---
               |                             |                             |
               |                             |                             GND

C1和C2是滤波电容，通常可以选择1000μF。

请注意，以上电路设计需要在实际电路板上进行布局和调整，以确保性能满足要求。在操作之前，请确保你了解每个组件的功能，并遵循安全操作规程。