文档介绍：课程设计
课程设计名称: 模拟电子技术基础
课程设计题目: 二阶低通滤波器的设计
学院名称: 河南理工大学大学电气学院
专业: 电气工程班级:
20 11 年 4 月 24 日
模拟电路课程设计任务书
20 11 —20 12 学年第 2 学期第 1 周- 2 周
题目
二阶低通滤波器的设计
内容及要求
分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路;
②截止频率;
增益;
进度安排
第1周:周一至周三查资料,完成原理图设计及仿真;
第1周:周四至第2周周四,完成系统的制作、调试;
第2周:周五设计结果检查。
学生姓名:杨辉
指导时间:周一、周三、周四下午
指导地点:F 楼 210室
任务下达
20 12 年 2 月13 日
任务完成
20 12年 2 月 24日
考核方式
□ □ □ □
指导教师
程宜凡
系(部)主任
付崇芳
注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要
在实际的电子系统中, 我们需要的信号往往和别的信号混杂在一起,这就应当设法把所需要的信号挑选出来。而在另一些场合, 有用信号因受到干扰而搀杂了不必要的成份,这时候就应当设法将干扰衰减到最小的程度。为了解决上述问题, 最常用的方法是采用有源滤波器。
在有源滤波器中, 低通有源滤波器是最常用的电子线路。在本次课程设计中,我们主要介绍两种二阶低通滤波器:二阶压控电压源低通滤波电路和二阶无限增益多路反馈低通滤波电路。这两种滤波器都是由电阻、电容和运算放大器构成,电阻和电容组成滤波系统,而运算放大器和电阻组成放大系统。这里的运算放大器由我们常用的LM324集成芯片来实现。
经过近两周的设计、制作与调试后,本次课程设计最终顺利完成。虽然在设计期间遇上过一些小困难,但是经过我们多次的分析计算后,最终还是成功的调试了出来。总的来说,本次电路设计完成了全部的设计要求。
关键字:二阶低通滤波器、压控电压源、无限增益多路反馈、运算放大器、LM324
目录
第一章设计任务 5
5
5
第二章系统组成及工作原理 5
2. 1 二阶压控电压源低通滤波电路 6
2. 2 二阶无限增益多路反馈低通滤波电路 10
第三章产生二阶低通滤波系统中各个电路的设计 12
二阶压控电压源低通滤波的设计 12
. 1电路的选择 12
. 2电路元件参数的计算 13
3. 2二阶无限增益多路反馈低通滤波的设计 14
3. 14
3. 15
第四章各个模块电路的仿真 17
二阶压控电压源低通滤波的仿真 17
仿真电路 17
仿真数据 17
仿真波形图 18
18
仿真电路 18
仿真数据 19
19
结论 19
第五章电路调试与测试及分析 20
第六章结论 21
参考文献 22
附录1 电路总设计图 23
附录2 芯片LM324资料 24
附录3 元件清单 25
附录4 作品实物图 26
第一章设计任务
制作二阶低通有源滤波器。
①分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路;
②截止频率;
③增益;
第二章系统组成及工作原理
二阶有源滤波器的典型结构如图1所示。
图1 二阶有源滤波器的典型电路
其中,Y1~Y5为导纳,考虑到UP=UN,根据KCL可求得
(1)
式(1)是二阶压控电压源滤波器传递函数的一般表达式,式中,。只要适当选择Yi,1≤i≤5,就可以构成低通、高通、带通等有源滤波器。
2. 1 二阶压控电压源低通滤波电路
(1)二阶压控电压源低通滤波器的理论分析
设Y1=1/R1,Y2=sC1,Y3=O,Y4=1/R2,Y5=sC2,将其代入式(1)
中,得到二阶压控电压源低通滤波器的传递函数为
(2)
有源二阶压控电压源低通滤波器基础电路如图2所示:
图2 有源二阶压控电压源低通滤波器基础电路
它由两节RC滤波电路和同相比例运算电路组成,在集成运放输出端与集成运放同相输入端之间通过引入一个正反馈。在不同的频段,反馈的作用效果也有很大的不同,当信号频率时(为截止频率),由于的容抗很大,反馈信号很弱,因而对电压放大倍数的影响也很小,可以使增益;当信号频率时(为截止频率