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微小差分电容检测物理教学实验研究
被引量：
1
1
作者
陈冰雪
欧阳超丽
+6 位作者
赵梦浩
李泓钢
杨亚威
洪葳
胡明
屈少波
白彦峥
《大学物理实验》
2023年第3期7-14,共8页
微小差分电容检测电路将电容差转换为电压或电流等电信号,其在微位移检测、电容式惯性传感器等高精度测量仪器中有着广泛的应用。基于桥式检测电路的相关原理,设计了一套电桥式差分电容检测电路。首先对其交流放大电路和两级低通滤波进...
微小差分电容检测电路将电容差转换为电压或电流等电信号,其在微位移检测、电容式惯性传感器等高精度测量仪器中有着广泛的应用。基于桥式检测电路的相关原理,设计了一套电桥式差分电容检测电路。首先对其交流放大电路和两级低通滤波进行了传递函数的测量,然后对系统的灵敏度系数进行了标定实验,最后基于所设计的检测电路,以差分电容单摆作为输入差分电容,研究了差分电容单摆无小球、有小球无激励、有小球有激励三种情况下的电压输出,并通过频域分析证实了小球的运动周期。作为本科生创新性物理实验教学内容,本实验有助于培养学生实践动手能力,同时加深对实验中涉及的如力学、运动学、振动与波动、电磁学、数字电路和模拟电路、信号处理分析等相关大学物理课程知识点的理解。
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关键词
微小差分电容检测电路
传递函数
标定
单摆
本底噪声
周期
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职称材料
基于拉格朗日乘子的交流放大电路参数优化方法
2
作者
蒋乐群
陈冰雪
+4 位作者
褚良宇
李青青
赵梦浩
李泓钢
洪葳
《大学物理实验》
2023年第6期6-10,22,共6页
交流放大电路是电子工程中重要的一类电路,它的基本结构和参数对于其工作性能有着重要的影响。然而由于交流放大电路设计中存在元器件参数耦合以及不连续问题,导致电路设计无法达到最优性能,即品质因数不能取最大值。为此提出了一种基...
交流放大电路是电子工程中重要的一类电路,它的基本结构和参数对于其工作性能有着重要的影响。然而由于交流放大电路设计中存在元器件参数耦合以及不连续问题,导致电路设计无法达到最优性能,即品质因数不能取最大值。为此提出了一种基于拉格朗日乘子的交流放大电路参数优化方法。首先介绍了采用基尔霍夫定律推导放大电路的传递函数方程。随后讨论了交流放大器的主要参数,包括中心频率和放大倍数,最终推导出品质因数。最后,使用拉格朗日函数来求解在给定中心频率和放大倍数下品质因数的最大值问题,即通过将中心频率和放大倍数视为约束,在这两个完整约束下求解函数的最大值。基于典型交流放大电路系统地阐述了基于拉格朗日乘子的参数优化方法,为交流放大电路的优化设计提供了理论基础。
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关键词
交流放大器电路
基尔霍夫定律
传递函数
中心频率
放大倍数
品质因数
拉格朗日函数乘子法
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职称材料
题名
微小差分电容检测物理教学实验研究
被引量：
1
1
作者
陈冰雪
欧阳超丽
赵梦浩
李泓钢
杨亚威
洪葳
胡明
屈少波
白彦峥
机构
华中科技大学物理学院
出处
《大学物理实验》
2023年第3期7-14,共8页
基金
国家自然科学基金(52275056)
华中科技大学教学研究项目(2018096)
基础学科拔尖学生培养计划2.0研究课题(20212067)。
文摘
微小差分电容检测电路将电容差转换为电压或电流等电信号,其在微位移检测、电容式惯性传感器等高精度测量仪器中有着广泛的应用。基于桥式检测电路的相关原理,设计了一套电桥式差分电容检测电路。首先对其交流放大电路和两级低通滤波进行了传递函数的测量,然后对系统的灵敏度系数进行了标定实验,最后基于所设计的检测电路,以差分电容单摆作为输入差分电容,研究了差分电容单摆无小球、有小球无激励、有小球有激励三种情况下的电压输出,并通过频域分析证实了小球的运动周期。作为本科生创新性物理实验教学内容,本实验有助于培养学生实践动手能力,同时加深对实验中涉及的如力学、运动学、振动与波动、电磁学、数字电路和模拟电路、信号处理分析等相关大学物理课程知识点的理解。
关键词
微小差分电容检测电路
传递函数
标定
单摆
本底噪声
周期
Keywords
small differential capacitances detection circuit
transfer function
calibration
single pendulum
ground noise
period
分类号
O4-34 [理学—物理]
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职称材料
题名
基于拉格朗日乘子的交流放大电路参数优化方法
2
作者
蒋乐群
陈冰雪
褚良宇
李青青
赵梦浩
李泓钢
洪葳
机构
华中科技大学物理学院
出处
《大学物理实验》
2023年第6期6-10,22,共6页
基金
国家自然科学基金(52275056)
华中科技大学教学研究项目(2018096)
基础学科拔尖学生培养计划2.0研究课题(20212067)。
文摘
交流放大电路是电子工程中重要的一类电路,它的基本结构和参数对于其工作性能有着重要的影响。然而由于交流放大电路设计中存在元器件参数耦合以及不连续问题,导致电路设计无法达到最优性能,即品质因数不能取最大值。为此提出了一种基于拉格朗日乘子的交流放大电路参数优化方法。首先介绍了采用基尔霍夫定律推导放大电路的传递函数方程。随后讨论了交流放大器的主要参数,包括中心频率和放大倍数,最终推导出品质因数。最后,使用拉格朗日函数来求解在给定中心频率和放大倍数下品质因数的最大值问题,即通过将中心频率和放大倍数视为约束,在这两个完整约束下求解函数的最大值。基于典型交流放大电路系统地阐述了基于拉格朗日乘子的参数优化方法,为交流放大电路的优化设计提供了理论基础。
关键词
交流放大器电路
基尔霍夫定律
传递函数
中心频率
放大倍数
品质因数
拉格朗日函数乘子法
Keywords
AC amplifier circuit
Kirchhoff's Voltage Law
transfer function
central frequency
amplification factor
factor of quality
Lagrange function multiplier method
分类号
O41 [理学—理论物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微小差分电容检测物理教学实验研究
陈冰雪
欧阳超丽
赵梦浩
李泓钢
杨亚威
洪葳
胡明
屈少波
白彦峥
《大学物理实验》
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于拉格朗日乘子的交流放大电路参数优化方法
蒋乐群
陈冰雪
褚良宇
李青青
赵梦浩
李泓钢
洪葳
《大学物理实验》
2023
0
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职称材料
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