低通滤波器设计实验报告完整版
低通滤波器设计实验报
告
Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
低通滤波器设计
一、设计目的
1、学习对二阶有源RC 滤波器电路的设计与分析;
2、练习使用软件ORCAD (PISPICE )绘制滤波电路;
3、掌握在ORCAD (PISPICE )中仿真观察滤波电路的幅频特性与相频特性曲线 。
二、设计指标
1、设计低通滤波器截止频率为W=2*10^5rad/s;
2、品质因数Q=1/2;
三、设计步骤
1、考虑到原件分散性对整个电路灵敏度的影响,我们选择
R1=R2=R,C1=C2=C ,来减少原件分散性带来的问题;
2、考虑到电容种类比较少,我们先选择电容的值,选择电容
C=1nF;
3、由给定的Wp 值,求出R 12121C C R R Wp ==RC
1=2*10^5 解得:R=5K
4、根据给定的Q ,求解K Q=2121C C R R /K)RC -(1+r2)C1+(R1=
K
-31 解得:K=3-Q 1
=
5、根据求出K值,确定Ra与Rb的值
Ra=2
K=1+
Rb
Ra=Rb
这里取 Ra=Rb=10K;
四、电路仿真
1、电路仿真图:
2、低通滤波器幅频特性曲线
3、低通滤波器相频特性曲线
注:改变电容的值:当C1=C2=C=10nF时
低通滤波器幅频特性曲线
低通滤波器相频特性曲线
五、参数分析
1、从幅频特性图看出:该低通滤波器的截止频率大约33KHz,
而我们指标要求设计截止频率
f= Wp/2=
存在明显误差;
2、从幅频特性曲线看出,在截至频率附近出现凸起情况,这是二阶滤波器所特有的特性;
3、从相频特性曲线看出,该低通滤波器的相频特性相比比较好。
4、改变电容电阻的值,发现幅频特性曲线稍有不同,因此,我们在设计高精度低误差的滤波器时一定要注意原件参数的选择。
六、设计心得:
通过对给定参数指标的地滤波器的仿真设计,一方面学会了在PISPICE下绘制电路以及对电路的仿真,由于其他各种滤波器都是由低通滤波器变换而来,所以选择最基础的低通滤波器来设计。在这里,滤波器的设计是按照BUTTERWORTH来设计,通过此次设计,可以对BUTTERWORTH型滤波器的设计步骤以及最终电路的归一化有了一定的掌握。