文档介绍：文理学院物理与机械电子工程学院
课程设计报告
专业班级 09级电子信息工程1班
课程模拟电子技术
题目二阶有源滤波器的设计与实现
学号
学生姓名
指导教师
目录
一、设计任务与要求……………………………………………………………2
二、设计方案……………………………………………………………………3
总方案设计…………………………………………………………… 3
方案框图……………………………………………………… 3
子框图的作用………………………………………………… 3
方案选择……………………………………………………… 3
三、设计原理与电路……………………………………………………………5
单元电路的设计……………………………………………………… 5
原理图设计…………………………………………………… 5
滤波器的传输函数与性能参数……………………………… 6
元件参数的计算……………………………………………………… 8
二阶低通滤波器……………………………………………… 8
二阶高通滤波器……………………………………………… 9
二阶带通滤波器……………………………………………… 9
元器件选择…………………………………………………………… 9
工作原理………………………………………………………………10
四、电路的组装与调试……………………………………………………… 11
MultiSim电路图…………………………………………………… 11
MultiSim仿真分析……………………………………………………13
五、设计心得………………………………………………………………… 16
附录……………………………………………………………………………16
附录Ⅰ元件清单…………………………………………………………… 17
附录Ⅱ Protel原理图……………………………………………………… 17
参考文献……………………………………………………………………18
一、课程设计任务书
学生姓名袁盼专业班级电子信息工程学号 08101090139
指导教师魏坤职称讲师教研室电子信息工程_
课程模拟电子技术
题目二阶有源滤波器的设计与实现时间 -
一、任务与要求
设计任务:
有源滤波器是由有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器,和无源滤波器相比,它的设计和调整过程较简便,此外还能提供增益。本课程设计选择二阶有源滤波器作为主要研究对象。
自已设计电路系统,构成低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器,利用Matlab或其他仿真软件进行仿真。
设计要求:
1. 设计电路图,确定前置放大电路,有源滤波电路,功率放大电路的方案,并使用相应绘图软件画出设计电路,包括低通、高通和带通;
2. 所设计的滤波器不仅有滤波功能,而且能起放大作用,负载能力要强;
3. 根据给定要求和电路原理图计算和选取单元电路的元件参数;
4. 用Matlab或其他仿真软件对滤波器进行仿真,记录仿真结果。
二、设计方案
总方案设计
RC网络
反馈网络
放大器
RC有源滤波总框图
1、RC网络的作用
在电路中RC网络起着滤波的作用,滤掉不需要的信号,这样在对波形的选取上起着至关重要的作用,通常主要由电阻和电容组成。
2、放大器的作用
电路中运用了同相输入运放,其闭环增益 RVF=1+R4/R3同相放大器具有输入阻抗非常高,输出阻抗很低的特点,广泛用于前置放大级。
3、反馈网络的作用
将输出信号的一部分或全部通过牧电路印象输入端,称为反馈,其中的电路称为反馈网络,反馈网络分为正、负反馈。
滤波器在通信测量和控制系统中得到了广泛的应用。一个理想的滤波器应在要求的频(通内具有均匀而稳定的增益,而在通带以外则具有无穷大的衰减。然而实际的滤波器距此有一定的差异,为此人们采用各种函数来逼近理想滤波器的频率特性。
用运算放大器和RC网络组成的有源滤波器具有许多独特的优点。因为不用电感元件,所以免除了电感所固有的非线性特性、磁场屏蔽、损耗、体积和重量过大等缺点。由于运算放大器的增益和输入电阻高,输入电阻低,所以能提供一定的信号增益和缓冲作用,这种滤波器的频率范围约为10-3Hz~106Hz,频率稳定度可做到(10-3~10~10-5)/摄氏度