二阶有源带通滤波器的设计要点 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/18 20:55:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

设计任务书

一、设计目的

掌握二阶压控电压源有源滤波器的设计与测试方法

二、设计要求和技术指标

带通滤波器:通带增益Aup?2;中心频率:f0=1kHz;品质因数Q=0.707.要求设计电路具有元件少、增益稳定、幅频响应好等特点。 2、设计内容及步骤

(1)写出电路的传递函数,正确计算电路元件参数,选择器件,根据所选器件画出电路原理图,并用multisim进行仿真。 (2)安装、调试有源滤波电路。

(3)设计实验方案,完成滤波器的滤波性能测试。 (4)画出完整电路图,写出设计总结报告。

三、实验报告要求

1、写出设计报告,包括设计原理、设计电路、选择电路元器件参数、multisim仿真结论。

2、组装和调试设计的电路检验该电路是否满足设计指标。若不满足,改变电路参数值,使其满足设计题目要求。 3、测量电路的幅频特性曲线。 4、写出实验总结报告。

前言

随着计算机技术的发展,模拟电子技术已经成为一门应用范围极广,具有较强实践性的技术基础课程。电子电路分析与设计的方法也发生了重大的变革,为了培养学生的动手能力,更好的将理论与实践结合起来,以适应电子技术飞速的发展形势,我们必须通过对本次课程设计的理解,从而进一步提高我们的实际 动手能力。

滤波器在日常生活中非常重要,运用非常广泛,在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的滤波器。随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种滤波器。用集成电路实现的滤波器与其他滤波器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。

滤波器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对滤波器器的原理以及结构设计一个带通滤波器。我们通过对电路的分析,参数的确定选择出一种最合适本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。

RC

有源滤波器设计

1.1总方案设计

1.1.1方案框图

RC网络 放大器 反馈网络

图1.1.1 RC有源滤波总框图

1.1.2子框图的作用

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+R5/R4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。

1.1.3方案选择

1. 关于滤波器类型的选择

一阶滤波器电路最简单,但带外传输系数衰减慢,一般在对带外衰减性要求不高的场合下选用。无限增益多环反馈型滤波器的特性对参数变化比较敏感,在这点上它不如压控电压源型二阶滤波器。当要求带通滤波器的通带较宽时,可用低通滤波器和高通滤波器合成,这比单纯用带通滤波器要好

2、运放的要求

在无特殊要求的情况下,可选用通用型运算放大器。为了满足足够深的反馈以保证所需滤波特性,运放的开环增应在80dB 以上。对运放频率特性的要求,由其工作频率的上限确定,设工作频率的上限为Fh,则运放的单位增益宽带应满足下式:BWG大于等于(3-5)AefH,式中为滤波通带的传输系数。

如果滤波器的输入信号较小,例如在10mV以下,则选低漂移运放。如果滤波器工作于超低频,以至使RC网络中电阻元件的值超过100kΩ,则应选低漂移高输入阻抗的运放。

2. 元器件的选择