文档介绍:有源滤波器实验报告
东南大学电工电子实验中心
实验报告
学号: 姓名
实验名称:有源滤波器实验
院系:信息科学与工程学院 专业:信息工程
完成名次: 实验时间:
成绩: 审批教师:
实验准备
一、学习目标:
1、 掌握由运算放大器组成的RC有源滤波器的工作原理;
、 熟练掌握RC有源滤波器的工程设计方法; 2
3、 掌握滤波器基本参数的测量方法;
4、 进一步熟悉MultiSim软件高级分析功能的使用方法。
设计提示:
1、 有源滤波器设计中选择运算放大器主要考虑带宽、增益范围、噪声、动态范围这四个参
数。
(I) 带宽:当为滤波器选择运算放大器时,一个通用的规则就是确保它具有所希望滤波
器频率10倍以上带宽,最好是20倍的带宽。如果设计一个高通滤波器,则要确保
运算放大器的带宽满足所有信号通过。
(II) 增益范围:有源滤波器设计需要有一定的增益。如果所选择的运算放大器是一个电
压反馈型的放大器,使用较大的增益将会导致其带宽低于预期的最大带宽,并会在
最差的情况下振荡。对一个电流反馈型运算放大器来说,增益取的不合适将被迫使
用对于实际应用来说太小或太大的电阻。
(III) 噪声:运算放大器的输入电压和输入电流的噪声将影响滤波器输出端的噪声。在噪
声为主要考虑因素的应用里,你需要计算这些影响(以及电路中的电阻所产生热噪
声的影响)以确定所有这些噪声的叠加是否处在有源滤波器可接受的范围内。
输入信号或者大于(IV) 动态范围:在具有高Q值的滤波器里面,中间信号有可能大于
输出信号。对操作恰当的滤波器来说,所有的这些信号必须能够通过而无出现削波
或过度失真的情况。
2、 目前已经有很多专业的有源滤波器设计软件如:德州仪器的Filter Pro、国家半导体
WEBENCH? 中的Active Filter Designer、Nuhertz Technologies的Filter Solutions等。
这些软件可以根据您的设计指标要求很快的算出电路参数,很大程度上节省了开发周
期。
二、预习思考:
1、 根据38页实验内容1的指标要求,设计一个低通滤波器,画出电路图,计算各元件参
数。所有的电阻和电容值必须采用标称值代替计算值。
电路图:
RR,,,
CCF,,,12 R,,
R,,
2、 根据39页实验内容2的指标要求,设计一个高通滤波器,画出电路图,计算各元件参
数。所有的电阻和电容值必须采用
标称值代替计算值。
RR,,,318612
CCF,,,12 Rk,,
Rk,,10F
3、 用Multisim软件完成38页实验内容1、2、3
a) 内容一:低通滤波器
1) 要求: fkHzQff,,2,, 处的衰减速率不低于30dB/10倍频00
参数设计如下:
RR,,,
CCF,,,12 R,,
R,,
截止频率,大体符合要求 fkHz,
4kHz处,A()=-,,满足ff 处的衰减速率不低于30