二阶带通滤波器课程设计
二阶低频带通滤波器的设计(包括硬件电路,器件参数)
二阶低频带通滤波器的设计一、任务设计一个二阶低频带通滤波器，中心频率2KHZ ，带宽100HZ ，通带增益10，测试记录频率特性曲线，观察V 0与V i 相位差随频率的变化。
二、方案选择1、LC 并联谐振回路特点;适合高频电路 2、压控电压源型特点;电路简单，不易调整 3、无限增益多路反馈特点：电路简单，不易调整4、双二次型特点：适合于低频工作，电路复杂，容易调整三、参数设计SCR V V VV R V jwR V R V OO O i O O 430112133101//-=-==++联立上式得243221111CR R S CR SSC R V V iO ++=243201CR R w =43021R R Cfπ=又有CR Qw 201=12R R A VP =令43R R =201022101243032432========BWfQ R R A kHzR R C f R R R R R Q vp π联立上式，选择C=0.01uF ，4R =8k Ω，2R =160k Ω，1R =16k Ω四、测试结果1、中心频率为2KHZ 。
2、通带增益为103、带宽为146HZ ，未达到要求。
五、结果分析带宽未达到要求是应为R2未进行调节，应为实际所用电阻与理论是有很大的误差的。
实际调试过程中，将R3换成10K 的变位器，通过调节R3可调节中心频率，使达到要求。
将R1换成100K 变位器，通过调节R1可进行增益的调节。
六、总结与建议带通滤波器给我最大的感受是调节很麻烦，要有耐心，要仔细，不要着急。
二阶带通滤波器课程设计2要点
一、制作一个1000Hz的正弦波产生电路：图1.1 正弦波产生电路1.1文氏电桥振荡工作原理如图所示，R1、C1和R2、C2为串、并联选频网络，接于运算放大器的输出与同相输入端之间，构成正反馈，以产生正弦自激振荡。
R3、D1，D2以及W1组成负反馈网络，调节W1可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大的电压增益，使电压增益满足振荡的幅度条件，这个负反馈网络起到稳定振幅的作用，适当调节W1可以得到波形失真小且工作稳定的输出波形。
RC串并联网络与负反馈中的R3、D1，D2以及W1刚好组成一个四臂电桥，即文氏电桥。
分析RC串并联网络的选频特性，根椐正弦波振荡电路的振幅平衡条件，选择合适的放大指标，构成一个完整的振荡电路。
1.2 正弦波产生电路中W2的作用振荡器产生的振荡信号经U2的同相端输入，经U2的输出端输出，其振荡信号的输出幅度可由W2调节1.3 振荡电路的传递函数由图（1.1）有 1111Z R sC =+，22222Z 1R R C sC =+＝2221R sC R +其中，1Z 、2Z 分别为图1.1中RC 串、并联网络的阻值。
得到输入与输出的传递函数：F ν(s)=2121212221121()1sR C R R C C s R C R C R C s ++++ =122112211121211111()s R C s s R C R C R C R R C C ++++（1.1）由式（1.1）得 212120R R 1C C =ω 21210R R 1C C =⇒ω取1R ＝2R ＝16k Ω,12C C =＝0.01μF ，则有0010002f Hz ωπ===≈1.3 振荡电路分析就实际的频率而言，可用s j ω=替换，在0ωω=时，经RC 选频网络传输到运放同相端的电压与1o U 同相，这样，放大电路和由Z1和Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足相位平衡条件。
12211221212()12v j C R F j j C R j C R C C R R ωωωωω=++- （1.2）令212101R R C C =ω,且R R R C C C ====2121,，则式（1.2）变为)(3)(00ωωωωω-+=j j F v （1.3）由此可得RC 串并联选频网络的幅频响应 2002)(31ωωωω-+=V F （1.4）相频响应3)(arctan0ωωωωϕ--=f （1.5）由此可知，当212101R R C C ==ωω，或CRf f π210== 时，幅频响应的幅度为最大，即 31m a x =V F 而相频响应的相位角为零，即 f ϕ0= 这说明，当212101R R C C ==ωω时，输出的电压的幅度最大（当输入电压的幅度一定，而频率可调时），并且输出电压时输入电压的1/3，同时输出电压与输入电压同相。
二阶带通滤波器课程设计
目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1 设计任务 (1)2.2 Multisim软件环境介绍 (1)3 电路模型的建立 (2)4 理论分析及计算 (3)5 仿真结果分析 (4)6 设计总结和体会 (4)7 参考文献 (5)1 课程设计的目的与作用目的:根据设计任务完成对二阶带通滤波器的设计，进一步加强对模拟电子技术的理解。
了解二阶带通滤波器的工作原理，掌握对二阶带通滤波器频率特性的测试方法。
带通滤波器:其作用是允许某一段频带范围内的信号通过，而将此频带以外的信号阻断。
常用于抗干扰设备中，以便接收某一段频带范围内的有效信号，而消除高频段和低频段的干扰和噪声。
2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务学会使用Multisim10软件设计二阶带通滤波器的电路，使学生初步了解和掌握二阶带通滤波器的设计、调试过程及其频率特性的测试方法，能进一步巩固课堂上学到的理论知识，了解带通滤波器的工作原理。
2.2 Multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim 提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
3 电路模型的建立将一个通带截止频率为ƒ2的低通滤波器与一个通带截止频率为ƒ1的高通滤波器串联起来，当满足条件ƒ2>ƒ1时，即可构成二阶带通滤波器。
电子线路课程设计二阶有源带通滤波电路
二阶有源带通滤波电路绪论在过去的一个多世纪里，人类的科学文明发生了翻天覆地的变化，特别是以物理学为主导的科技革命的爆发，使得人类的生活方式产生了由头到底的彻底改变。
电视，电话，飞机，卫星等一系列以前只有在科幻作品中才会出现的东西一样一样的诞生了。
从基因工程“让人活到一千岁”的梦想，到纳米技术“包你穿衣不用洗”的诺言；从人工智能“送你一只可爱机器狗”的温馨，到转基因技术“让老鼠长出人耳朵”的奇观。
不断有新的科技在诞生，每一个新科技的发现都会让人们欣喜若狂，因为，这些新科技正在逐步地改善我们的生活，让我们更加了解自己。
我们坚信——科技不仅改变命运，还可改变未来。
对于我们这一代人，对社会的普遍感觉是竞争意识强了。
科普知识是我们关注的焦点，爱因斯坦、霍金、比尔·盖茨是我们心目中的明星，计算机科学、现代物理和化学动态更是无时不牵动着我们。
我们已经明白科技的重要性，也知道了科技的普遍性。
虽然科技创造新生活的前景引人遐思，令人神往。
但是归根结底是要靠我们共同的努力实现的。
作为社会未来建设的中坚，我们这一代年轻人肩上的担子的确不轻，新的机遇总是伴着风险与挑战，但是，我们不会轻易地说放弃，因为我们年轻，因为我们衣袂飞扬。
回望文明的历程，是科技之光扫荡了人类历史上蒙昧的黑暗，是科学之火点燃了人类心灵中的熊熊的希望；科技支撑了文明，科技创造着未来，而未来在我们手中。
让我们成为知识的探索者，让我们在未知的道路上漫游，让我用我们的创造力将我们居住的世界变得更美好。
人类社会的每一次社会的变革都是源于科技的发展。
今天，作为大学生的我们充满了学科学、用科学的浓烈的氛围、洋溢着求创新、共进步的热情。
面对着茫茫碧水，背靠着巍巍虞山。
作为电子本科生的我们会用我们的青春热情共同构建我们美丽的未来。
电子技术实验系列课程是为适应培养素质型人才的需要而设置的一门工程应用能力训练课程。
本课程既重视基本技能，基本测试方法的训练，又适应电子技术发展的需要。
二阶带通滤波器课程设计2要点
一、制作一个1000Hz的正弦波产生电路：图1.1 正弦波产生电路1.1文氏电桥振荡工作原理如图所示，R1、C1和R2、C2为串、并联选频网络，接于运算放大器的输出与同相输入端之间，构成正反馈，以产生正弦自激振荡。
R3、D1，D2以及W1组成负反馈网络，调节W1可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大的电压增益，使电压增益满足振荡的幅度条件，这个负反馈网络起到稳定振幅的作用，适当调节W1可以得到波形失真小且工作稳定的输出波形。
RC串并联网络与负反馈中的R3、D1，D2以及W1刚好组成一个四臂电桥，即文氏电桥。
分析RC串并联网络的选频特性，根椐正弦波振荡电路的振幅平衡条件，选择合适的放大指标，构成一个完整的振荡电路。
1.2 正弦波产生电路中W2的作用振荡器产生的振荡信号经U2的同相端输入，经U2的输出端输出，其振荡信号的输出幅度可由W2调节1.3 振荡电路的传递函数由图（1.1）有 1111Z R sC =+，22222Z 1R R C sC =+＝2221R sC R +其中，1Z 、2Z 分别为图1.1中RC 串、并联网络的阻值。
得到输入与输出的传递函数：F ν(s)=2121212221121()1sR C R R C C s R C R C R C s ++++ =122112211121211111()s R C s s R C R C R C R R C C ++++（1.1）由式（1.1）得 212120R R 1C C =ω 21210R R 1C C =⇒ω取1R ＝2R ＝16k Ω,12C C =＝0.01μF ，则有0010002f Hz ωπ===≈1.3 振荡电路分析就实际的频率而言，可用s j ω=替换，在0ωω=时，经RC 选频网络传输到运放同相端的电压与1o U 同相，这样，放大电路和由Z1和Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足相位平衡条件。
12211221212()12v j C R F j j C R j C R C C R R ωωωωω=++- （1.2）令212101R R C C =ω,且R R R C C C ====2121,，则式（1.2）变为)(3)(00ωωωωω-+=j j F v （1.3）由此可得RC 串并联选频网络的幅频响应 2002)(31ωωωω-+=V F （1.4）相频响应3)(arctan0ωωωωϕ--=f （1.5）由此可知，当212101R R C C ==ωω，或CRf f π210== 时，幅频响应的幅度为最大，即 31m a x =V F 而相频响应的相位角为零，即 f ϕ0= 这说明，当212101R R C C ==ωω时，输出的电压的幅度最大（当输入电压的幅度一定，而频率可调时），并且输出电压时输入电压的1/3，同时输出电压与输入电压同相。
模电课程设计：二阶有源带通滤波器
模电课程设计：二阶有源带通滤波器课程设计任务书学生姓名：XXX 专业班级：电信XX指导教师：曾刚工作单位：信息工程学院题目：有源带通滤波器初始条件：具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、设计一个有源带通滤波器。
2、通带范围为50HZ-20KHZ，带内电压变化小于0.5dB 。
3、自制直流电源。
4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排：十八周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要........................................................................................................................... ....................... I 1 有源带通滤波器理论设计 (1)1.1简介 (1)1.2工作原理 (1)1.3 二阶有源滤波器设计方案 (2)1.3.1原理图 (2)1.3.2低通滤波电路 (2)1.3.3高通滤波电路 (3)1.3.4原件参数选取 (4)2 二阶有源滤波器实际仿真与测试 (5)3 误差分析 (7)3.1 元器件误差 (7)3.2运放的性能 (7)3.3仪器误差 (7)3.4直流稳压电源供电误差 (7)4 直流稳压电源设计 (8)5 心得体会 (9)参考文献 (10)致谢 (11)摘要在《模拟电子技术基础》的学习基础上，针对课设要求，设计有源带通滤波器，计算出符合条件要求的原件参数，通过Multisim仿真和焊接完电路后的实际测量数据，验证参数的取值。
关键词：有源带通滤波器参数Multisim仿真1 有源带通滤波器理论设计1.1简介带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带阻滤波器的概念相对。
IIR带通滤波器课程设计
1.4
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
（6）声纳
声纳信号处理分为两大类，即有源声纳信号处理和无源声纳信号处理，有源声纳系统涉及的许多理论和技术与雷达系统相同。例如，他们都要产生和发射脉冲是探测信号，他们的信号处理任务都主要是对微弱的目标回拨进行检测和分析，从而达到对目标进行探测，定位，跟踪，导航，成像显示等目的，他们要应用到的主要信号处理技术包括滤波，门限比较，谱估计等。
y(n)+ = （2-5）
该差分方程的单位冲击响应是无限延续的。
作为线性是不变系统的数字滤波器可以用系统函数来表示，而实现一个系统函数表达式所表示的系统可以用两种方法：一种方法是才用计算机软件实现；另一种方法是用加法器，乘法器和延时系统等设计专用的数字硬件系统，即硬件实现。不论软件实现还是硬件实现，在滤波器的设计过程中，由同一系统可以构成很多不能的运算结构。对于无限精度的系数和变量，不同结构可能是等效的，与其输入和输出特性无关。但是在系数和变量精度是有限的情况下，不同预算结构的性能就有很大的差异。因此，有必要对离散时间系统的结构有一基本认识和了解。
模拟电子技术设计二阶带通滤波器、RC串并联网络振荡电路。教材
模拟电子技术课程是学生学习完模拟电路课程之后，针对课程的要求对学生进行综合训练的一个实践教学环节。其目的是培养学生综合运用理论知识，联系实际要求作出独立设计，并进行安装调试的实际工作能力。
1.2作用：
电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计要实现以下两个目标：第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础
通带增益 :
中心频率:
通带宽度:
选择性:
此电路的优点是改变Rf和R4的比例就可改变频宽而不影响中心频率。
在Multisim中利用交流分析功能测得其频率特性:
带通滤波器的中心频率f0=4.8KHZ ,通带电压放大倍数Aup=4.7。
3.3二阶带通滤波器仿真结果分析
4 RC串并联网络振荡电路电路
4.1 RC串并联网络振荡电路电路模型的建立
所以说，当减小 的值至一定值时电路将不能振荡。增大 的值至一定值，电路能够振荡，且输出波形较好，若继续增大 ，当其太大时，输出波形就产生严重失真。
4.3 RC串并联网络振荡电路仿真结果分析
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目录
1 课程设计的目的与作用 (1)
2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)
2.1 设计任务 (1)
2.2 Multisim软件环境介绍 (1)
3 电路模型的建立 (2)
4 理论分析及计算 (3)
5 仿真结果分析 (4)
6 设计总结和体会 (4)
7 参考文献 (5)
1 课程设计的目的与作用
目的:根据设计任务完成对二阶带通滤波器的设计，进一步加强对模拟电子技术的理解。
了解二阶带通滤波器的工作原理，掌握对二阶带通滤波器频率特性的测试方法。
带通滤波器:其作用是允许某一段频带范围内的信号通过，而将此频带以外的信号阻断。
常用于抗干扰设备中，以便接收某一段频带范围内的有效信号，而消除高频段和低频段的干扰和噪声。
2 设计任务及所用multisim软件环境介绍
2.1 设计任务
学会使用Multisim10软件设计二阶带通滤波器的电路，使学生初步了解和掌握二阶带通滤波器的设计、调试过程及其频率特性的测试方法，能进一步巩固课堂上学到的理论知识，了解带通滤波器的工作原理。
2.2 Multisim软件环境介绍
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim 提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
3 电路模型的建立
将一个通带截止频率为ƒ
2的低通滤波器与一个通带截止频率为ƒ
1
的高通滤波器串联
起来，当满足条件ƒ
2>ƒ
1
时，即可构成二阶带通滤波器。
当输入信号通过电路时，低通滤波器将ƒ>ƒ
2
的高频信号阻断，而高通滤波器将ƒ<
ƒ
1的低频信号阻断，最后，只有频率范围在ƒ
1
<ƒ<ƒ
2
的信号才能通过电路，于是电路成
为一个带通滤波器，其通频带等于ƒ
2-ƒ
1。
如图1所示即是由一个低通滤波器和一个高通滤波器所组成的带通滤波器。
输入端的
电阻R和电容C
1组成低通电路，另一个电容C
2
和电阻R
2
组成高通电路，二者串联起来接
在集成运放的同相输入端。
输出端通过电阻R
3
引回一个反馈，使输出电压在高频端迅速下
降，但在接近于通带截止频率ƒ
的范围内又不要下降太多，从而有利与改善滤波特性。
图1 二阶带通滤波器
4 理论分析及计算
输入端的电阻R 和电容C1组成低通电路，另一个电容C2和电阻R 2组成高通电路，二者串联起来接在集成运放的同相输入端。
输出端通过电阻R 3引回一个反馈，使输出电压在高频端迅速下降，但在接近于通带截止频率ƒ0
的范围内又不要下降太多，从而有利与改
善滤波特性。
而由图可知中心频率
KHZ RC
f 08.4π21
≈=
(1) 47.211
u 0≈+
=R R A F
(2) 所以通带电压放大倍数
7.430
up ≈-=
u u A A A (3) 品质因数
89.131
≈-=
u A Q
(4) 带通滤波器的电压放大倍数
)
(1)(
)3(.0
00
f f f f jQ A f
f f f j A A A 0
0u 00u u u -+=
-++=
(5)
由此可知当0f f =时，电压放大倍数达到最大值，而当频率f 减小或增大时，电压放
大倍数都将降低。
当0f =或 ∞
→f 电压放大倍数都趋近于零，可见本电路具有“带通”的特性。
5 仿真结果分析
得出结论:由图2可见，仿真实验结果与理论分析结果相似，在误差允许范围之内，可以得出本次仿真实验是成功的。
幅度的峰值处即为ƒ
图2 频率特性图
6 设计总结和体会
通过这次课程设计，大致学会了Multisim 10的使用方法，体会到了Multisim软件在电路仿真中的应用，同时这次课程设计让我更好的掌握了带通滤波器的特性。
在查询Multisim软件的使用过程中，我也接触到了许多书本上没有深入学习的知识。
思路即出路。
当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。
在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。
顿悟，没有思路便无出路，原来思路即出路。
实践出真知。
文革之后，关于真理的大讨论最终结果是“实践是检验真理的唯一标准”，自从耳闻以来，便一直以为马克思主义中国化生成的教条。
时至今日，课程设计基本告成，才切身领悟“实践是检验真理的唯一标准”，才明晓实践出真知。
创新求发展。
“创新”目前在我国已经提升到国家发展战略地位，足见“创新”的举足轻重。
而在DVD产品上市之初及以后相当长时间内，原本前景看好的国内市场却使国内DVD生产商无利可图，只因核心技术受制于人，每台售出总要交付高额专利技术使用费。
因此，我们在课程设计中不忘在小处创新，未必是创新技术，但凡创新思维亦可，未必成功，只要实现创新思维培育和锻炼即可。
回想起此次课程设计过程中经历的种种困难，遇到不明白的问题时，与他人讨论，查阅资料的过程，所有的努力都指向一个明确的目标。
也深深地知道团队的力量是无穷大的。
我真的很感动，此次课程设计不仅使我学会了不少东西，更让我体会到人与人之间的沟通的乐趣，
7 参考文献
[1] 清华大学电子学教研组编.童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.3版.北京:高等教育出版社,2001
[2] 华中理工大学电子学教研室编.康华光主编,陈大钦副主编.电子技术基础.模拟部
分.4版.北京:高等教育出版社,1999
[3] 浙江大学电工电子基础教学中心电子学组编.郑家龙,王小海,章安元主编.集成电子
技术基础教程.3版.北京:高等教育出版社,2002
[4] 西安交通大学电子学教研室编.杨拴科主编.模拟电子技术基础.北京.高等教育出版社,2003
[5] 哈尔滨工业大学电子学教研室编.蔡惟铮主编.王立欣副主编.基础电子技术.北京:高等教育出版社,2004。