有源带通滤波器设计

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阶有源带通滤波器设计及参数计算

阶有源带通滤波器设计及参数计算

滤波器是一种只传输指定频段信号,抑制其它频段信号的电路。

滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种:①无源滤波器:由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成②有源滤波器:一般由集成运放与RC网络构成,它具有体积小、性能稳定等优点,同时,由于集成运放的增益和输入阻抗都很高,输出阻抗很低,故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。

利用有源滤波器可以突出有用频率的信号,衰减无用频率的信号,抑制干扰和噪声,以达到提高信噪比或选频的目的,因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。

从功能来上有源滤波器分为:低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)、全通滤波器(APF)。

其中前四种滤波器间互有联系,LPF与HPF间互为对偶关系。

当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时,将LPF与HPF相串联,就构成了BPF,而LPF与HPF并联,就构成BEF。

在实用电子电路中,还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。

滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。

带通滤波器(BPF)(a)电路图(b)幅频特性图1 压控电压源二阶带通滤波器工作原理:这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过,而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制。

典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成。

如图1(a)所示。

电路性能参数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。

例.要求设计一个有源二阶带通滤波器,指标要求为:通带中心频率通带中心频率处的电压放大倍数:带宽:设计步骤:1)选用图2电路。

2)该电路的传输函数:品质因数:通带的中心角频率:通带中心角频率处的电压放大倍数:取,则:图2 无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器电路。

有源带通滤波器的设计和计算

有源带通滤波器的设计和计算

有源带通滤波器的设计和计算摘要:有源带通滤波器是一种能够选择特定频率范围内的信号的滤波器。

本文将介绍有源带通滤波器的设计和计算过程,包括滤波器的基本原理、电路结构、设计步骤以及计算示例。

通过本文的学习,读者将能够理解和应用有源带通滤波器。

1.引言有源滤波器是一种利用有源元件(如放大器)进行信号处理的滤波器。

其特点是具有较高的增益和较低的输入阻抗。

有源带通滤波器是有源滤波器的一种特殊类型,可通过选择滤波器的放大器和电容、电感等元件的参数来选择特定频率范围内的信号。

2.滤波器基本原理3.有源带通滤波器的电路结构4.有源带通滤波器的设计步骤4.1确定滤波器的通带和阻带范围在设计有源带通滤波器之前,需要明确需要滤波的信号频率范围和传输要求,以便确定滤波器的通带和阻带范围。

4.2选择合适的放大器根据滤波器的通带增益要求和阻带衰减要求,选择合适的放大器。

常见的放大器类型有运算放大器和差动放大器等。

4.3计算电感和电容值根据所需通带和阻带的上下限频率,使用标准公式计算电感和电容元件的取值。

具体的计算方法和公式将在下一节中详细介绍。

4.4选择合适的电阻值根据放大器和电感电容的参数,选择合适的电阻值以满足设计要求。

4.5进行电路仿真和调整使用电路仿真软件对滤波器进行仿真,并进行必要的参数调整和优化,以满足设计要求。

5.电感和电容的计算示例假设需要设计一个带宽为10kHz的有源带通滤波器,通带增益要求为20dB,阻带衰减要求为-40dB。

根据公式:f=1/(2π√(LC)),可以计算出所需的电感和电容值。

6.结论有源带通滤波器是一种能够选择特定频率范围内信号的滤波器。

本文介绍了有源带通滤波器的基本原理、电路结构、设计步骤以及电感和电容的计算示例。

通过学习本文内容,读者将能够理解和应用有源带通滤波器,设计和实现自己所需的滤波器。

有源带通滤波器设计

有源带通滤波器设计

二阶有源模拟带通滤波器设计摘要滤波器是一种具有频率选择功能的电路,它能使有用的频率信号通过。

而同时抑制(或衰减)不需要传送频率范围内的信号。

实际工程上常用它来进行信号处理、数据传送和抑制干扰等,目前在通讯、声纳、测控、仪器仪表等领域中有着广泛的应用。

以往这种滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成,60年代以来,集成运放获得迅速发展,由它和R、C组成的有源滤波电路,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。

此外,由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗都很高,输出阻抗比较低,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

通常用频率响应来描述滤波器的特性。

对于滤波器的幅频响应,常把能够通过信号的频率范围定义为通带,而把受阻或衰减信号的频率范围称为阻带,通带和阻带的界限频率叫做截止频率。

滤波器在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应,而在阻带内应具有无限大的幅度衰减。

按照通带和阻带的位置分布,滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

文中结合实例,介绍了设计一个二阶有源模拟带通滤波器。

设计中用RC网络和集成运放组成,组成电路选用LM324不仅可以滤波,还可以进行放大。

关键字:带通滤波器 LM324 RC网络目录目录 (2)第一章设计要求 (3)1.1基本要求 (3)第二章方案选择及原理分析 (4)2.1.方案选择 (4)2.2 原理分析 (5)第三章电路设计 (7)3.1 实现电路 (7)3.2参数设计 (7)3.3电路仿真 (9)1.仿真步骤及结果 (9)2.结果分析 (11)第四章电路安装与调试 (12)4.1实验安装过程 (12)4.2 调试过程及结果 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.2.1 遇到的问题 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

高阶有源带通滤波器课程设计

高阶有源带通滤波器课程设计

2013级《模拟电子技术》课程设计说明书高阶有源带通滤波器课程设计评定意见学院:电气与信息工程学院适应专业:自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程、设计任务内容及任务,中心频率1KHZ,通频带学院:电气与信息工程学院适应专业:自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程摘要滤波器在现实生活中非常重要,运用广泛,在电子工程、通讯工程、自动化控制等技术领域,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,用集成运放可以很方便地构成各种滤波器。

用集成运放实现的滤波器与其他滤波器相比,稳定性和实用性等性能指标,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,通过对滤波器的原理以及结构的认识设计一个通带为800Hz〜1200Hz增益为2〜3倍,中心频率为1000Hz的带通滤波器。

确定设计方案,设计选用UA741芯片作为电路的放大器,计算出该方案需要的电阻、电容、运算放大器参数,再用Multisim 对电路进行仿真,观察电路的幅频特性曲线,然后用AD软件制作带通滤波器电路板,制作完成后,再对电路板进行调试,误差分析,把理论值与测试值进行对比,在误差允许的范围内,证明此次设计的滤波器是成功的。

最终得到一个满足课程设计的高阶有源带通滤波器。

关键词:有源;带通;滤波器;UA741;幅频特性曲线目录1 概述. (1)1.1带通滤波器的简介和功能 ................ 错误! 未定义书签。

1.2滤波器的传递函数与频率特性 (1)1.2.1二阶RC滤波器的传递函数 (1)1.2.2 滤波器的频率特性 (3)1.3工作原理 (4)1.3.1高阶滤波器的工作原理 (4)1.3.2直流稳压电源的工作原理 (4)1.4滤波器的主要特性指标 (4)1.4.1特征频率 (4)1.4.2增益与衰减 (4)1.4.3阻尼系数与品质因数 (5)2 滤波器设计方案....................... 错误! 未定义书签。

有源模拟带通滤波器的设计

有源模拟带通滤波器的设计

有源模拟带通滤波器的设计有源模拟带通滤波器是一种能够使一定频率范围内信号通过,而其他频率信号被滤除的电路。

在对不同频率信号进行处理和调节时,有源模拟带通滤波器的作用非常重要。

它能够适应各种信号的处理,包括音频,视频以及其他复杂的信号。

下面将详细介绍有源模拟带通滤波器的设计方法。

设计目的设计带通滤波器,以滤除信号中的低频和高频噪声,保留信号的特定频率成分,从而满足特定的应用要求。

本文将介绍一个适用于中频信号(200 Hz至2 KHz范围内的频率)的带通滤波器的设计方法。

带通滤波器的最基本设计方案包括:1.选择截止频率(fc)和带宽(Bw)2.选择滤波器类型3.计算电路元件参数4.仿真和测试电路性能设计前的准备工作在进行带通滤波器的设计之前,需要进行以下准备工作:1.了解所需滤波器的要求及特性,如截止频率,带宽,通带增益,阻带衰减等。

2.选择具有高输入阻抗和低输出阻抗的有源放大器作为滤波器的增益器。

3.选择电子元件,如电容,电感,电阻等,并了解它们对滤波器频率响应的影响。

4.使用计算机辅助设计工具,如Mathcad或MATLAB等,或选择SPICE仿真软件。

设计步骤步骤一:计算元件参数和放大器放大系数在此步骤中,需要根据所需的截止频率,带宽和增益,计算出电容和电感的值,以及放大器的放大系数。

这些参数使用公式计算,这些公式依赖于所使用的滤波器类型和拓扑结构。

在该设计方案中,我们选择Sallen-Key(SK)滤波器拓扑,计算公式如下:Bw = fc/QC1 = C2 = CR4 = Q / R3K>0其中,Bw是带宽,fc是截止频率,Q是质量因数,R3和R4是电阻值,C1和C2是电容值,K是放大器放大系数。

步骤二:模拟滤波器电路在进行滤波器电路模拟时,需要绘制电路图和元件值,输入和输出控制点。

利用SPICE仿真软件,进行电路仿真,以观察通过和不通过滤波器的信号波形和频率响应。

通过修改电路图和元件值,以达到所需的性能指标,如阻带衰减,通带增益等。

有源带通滤波器设计

有源带通滤波器设计

有源带通滤波器设计引言有源带通滤波器是一种常见的滤波器类型,用于滤除特定频率范围内的信号。

本文将介绍有源带通滤波器的设计过程和原理,以及如何使用基本电路元件实现。

有源带通滤波器原理有源带通滤波器是一种组合了放大器和带通滤波器的电路。

通过选择合适的放大器增益和滤波器参数,可以实现在一定频率范围内放大输入信号,并抑制其他频率上的信号。

有源带通滤波器的基本原理是选择适当的带通滤波器作为前馈网络,将放大器的输出信号反馈到滤波器的输入端,以实现对特定频率范围内的信号的放大。

有源带通滤波器设计步骤有源带通滤波器的设计过程可以分为以下几个步骤:步骤1:确定滤波器参数首先需要确定希望滤波器通过的频率范围。

这个范围可以根据具体的应用需求来确定。

同时还需要确定滤波器的截止频率和带宽。

这些参数将在后续的设计中使用。

步骤2:选择放大器根据滤波器的参数和所需增益,选择合适的放大器。

放大器的增益应该满足滤波器要求的放大倍数。

步骤3:设计前馈网络根据所选的放大器和滤波器参数,设计前馈网络。

前馈网络应具有带通滤波器的特性,可以选择不同的滤波器拓扑结构,如巴特沃斯滤波器、椭圆滤波器等。

步骤4:选择反馈电阻选择合适的反馈电阻,以实现对滤波器输出信号的反馈。

步骤5:分析、模拟和优化进行电路分析和模拟,通过调整电路参数来优化滤波器的性能。

可以使用电路仿真软件进行模拟,并使用适当的优化方法来改善滤波器的频率响应和增益特性。

步骤6:实现电路根据设计结果,通过选取合适的电路元件来实现滤波器电路。

注意选择适当的操作放大器供电电压和电源。

有源带通滤波器设计示例下面是一个示例设计过程,以说明有源带通滤波器的设计思路。

步骤1:确定滤波器参数假设我们希望设计一个有源带通滤波器,通过频率范围为1kHz到10kHz的信号。

截止频率选择为2kHz,带宽选择为1kHz。

步骤2:选择放大器根据所需增益,选择一个增益足够的放大器。

假设选择一个增益为20倍的放大器。

模电课程设计--有源带通滤波器

模电课程设计--有源带通滤波器
有源带通滤波器电路设计
1 滤波器的简介
在电子电路中,输入信号的频率有很多,其中有些频率是需要的工 作信号,有些频率是不需要的干扰信号。如果这两个信号在频率上有较 大的差别,就可以用滤波的方法将所需要的信号滤出。滤波电路的作用 是允许模拟输入信号中某一部分频率的信号通过,而阻断另一部分频率 的信号通过。
3.2单相桥式全波整流电路的工作原理
整流电路是利用二极管的单向导电性,把交流电变成脉动直流电的电 路。单相桥式全波整流电路由四个二级管组成,整流堆管脚图及内部结构 如图3.2所示。该电路的整流效果和输出电压波形,为单相半波整流电路 的二倍。桥式整流电路的简化电路图如图3.3所示。 图3.2 图3.3 整流堆管脚及内部结构图
ausaufssrc13aufssrcsrc2????????11设中心频率f0rc电压放大倍数auauf3auf???????12当ff0时得出通带放大倍数aupauf3aufqauf???????????13使式12分母模为2即使式12分母虚部绝对值为1即解方程取正根就可得到下限截止频率fp1与上限截止频率fp2分别为fp1f03auf????????14fp2f03auf????????15通频带为
运算放大器符号
图2.2
LM324管脚连
由于LM324四运放集成电路既可接单电源使用(3 电源使用(±1.5
~30V),也可以接双
~±15V),不需要调零,具有电源电压范围宽,静态功耗小,
可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
2.2有源带通滤波器的工作原理
带通滤波器只允许在某一个通频带范围内的信号通过,而比通频带下 限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制。注意:要将高通的下 限截止频率设置为小于低通的上限截止频率。典型的带通滤波器可以 由RC低通滤波器和RC高通滤波器串联而成,从而实现了“带通滤波”的 要求。二阶压控型有源带通滤波器原理框图如图2.3所示。

带通滤波器的设计报告

带通滤波器的设计报告

带通滤波器的设计报告1.引言带通滤波器是一种电子电路,用于通过一定频率范围内的信号,而抑制超过该范围的信号。

在很多应用中,带通滤波器被用于选择或加强特定频率范围的信号,从而起到信号处理和频率分析的作用。

本报告将介绍带通滤波器的设计原理和步骤,并通过实际设计一个示例电路,进一步说明带通滤波器的应用和效果。

2.带通滤波器的基本原理带通滤波器通过将一个中心频率附近一定范围内的频率信号传递,而阻止低于和高于该频率范围的信号。

常见的带通滤波器包括:无源滤波器(如LC滤波器)、有源滤波器(如运算放大器滤波器)和数字滤波器(如数字信号处理器滤波器)等。

本报告将重点介绍一种常用的无源滤波器,即LC带通滤波器。

3.带通滤波器的设计步骤(1)确定中心频率和通带宽度:根据实际需求确定所需传递的频率范围,确定带通滤波器的中心频率和通带宽度。

例如,选择中心频率为10kHz,通带宽度为2kHz。

(2)计算所需的滤波器元件数值:根据所选中心频率和通带宽度的数值,结合滤波器设计公式,计算所需的电感(L)和电容(C)数值。

以LC带通滤波器为例,计算出所需电感和电容的数值。

(3)电路设计和模拟:根据计算结果,设计一个示例电路,并进行模拟分析和调试,以确认设计的有效性和滤波器的性能。

(4)电路实现和测试:根据设计的电路图,选择合适的元件进行实现,并进行测试,以验证实际效果和满足设计要求。

4.示例电路设计在本示例中,选择中心频率为10kHz,通带宽度为2kHz的带通滤波器。

根据计算结果,选择电感1mH和电容39nF。

示例电路图如下:```_______L_______Vin --- R1 --- C1_____L___________C_____R2_______L_______GND---R3---C2_____L_____GND```5.模拟分析和调试通过使用电路模拟软件,对示例电路进行分析和调试。

根据实际测试要求,选择合适的信号源输入和测量设备,并对电路的频率响应和增益进行分析和调整,以确保实际满足设计要求。

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二阶有源模拟带通滤波器设计摘要滤波器是一种具有频率选择功能的电路,它能使有用的频率信号通过。

而同时抑制(或衰减)不需要传送频率范围内的信号。

实际工程上常用它来进行信号处理、数据传送和抑制干扰等,目前在通讯、声纳、测控、仪器仪表等领域中有着广泛的应用。

以往这种滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成,60年代以来,集成运放获得迅速发展,由它和R、C组成的有源滤波电路,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。

此外,由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗都很高,输出阻抗比较低,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

通常用频率响应来描述滤波器的特性。

对于滤波器的幅频响应,常把能够通过信号的频率范围定义为通带,而把受阻或衰减信号的频率范围称为阻带,通带和阻带的界限频率叫做截止频率。

滤波器在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应,而在阻带内应具有无限大的幅度衰减。

按照通带和阻带的位置分布,滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

文中结合实例,介绍了设计一个二阶有源模拟带通滤波器。

设计中用RC网络和集成运放组成,组成电路选用LM324不仅可以滤波,还可以进行放大。

关键字:带通滤波器 LM324 RC网络目录目录 (2)第一章设计要求 (3)1.1基本要求 (3)第二章方案选择及原理分析 (4)2.1.方案选择 (4)2.2 原理分析 (5)第三章电路设计 (7)3.1 实现电路 (7)3.2参数设计 (7)3.3电路仿真 (9)1.仿真步骤及结果 (9)2.结果分析 (11)第四章电路安装与调试 (12)4.1实验安装过程 (12)4.2 调试过程及结果 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.2.1 遇到的问题 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

4.2.2 解决方法 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.2.3 调试结果与分析 (12)结论 (13)参考文献 (14)第一章设计要求1.1基本要求1、设计带通滤波器。

2、能够实现频带在628Hz—1628Hz的带通滤波。

第二章方案选择及原理分析2.1.方案选择滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。

按电路组成分可分为:LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器。

模拟滤波电路的特性可由传递函数来描述。

传递函数是输出与输入信号电压或电流拉氏变换之比。

H ( jω) 表达了在单位信号输入情况下的输出信号随频率变化的关系,称为滤波器的频率特性函数,简称频率特性。

频率特性H ( jω)是一个复函数,其幅值A (ω)称为幅频特性,其幅角φ(w)表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化,称为相频特性。

常用的滤波器有有源和无源两种,无源滤波器即为由无源原件组成如L、R和C组成。

下图为一阶RC低通滤波电路。

图一一阶RC低通滤波电路其幅频特性和相频特性如下图二幅频特性和相频特性无源滤波器电路的通带放大倍数和其截止频率都随负载而变化,这一点不符合信号处理的要求,因而产生有源滤波电路。

有源滤波器有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。

它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。

下图为简单的有源一阶滤波器。

图三RC有源滤波器集成运放的开环电压增益和输入阻抗都很高,输出阻抗比较低,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

由集成和R、C组成的有源滤波电路,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。

此外,它还具有一定的增益,且因输入与输出之间有良好的隔离而便于级联。

由于大多数反映生理信息的光电信号具有频率低、幅度小、易受干扰等特点,因而RC有源滤波器普遍应用于光电弱信号检测电路中。

有源滤波器的性能更加好.综合以上分析,本次设计选用有源滤波器。

2.2 原理分析本实验要求设计带通滤波,设计采用有源二阶网络完成。

将一个低通滤波器和一个高通滤波器串联即可得到一个带通滤波器。

图四带通滤波器电路图二阶有源模拟带通滤波器电路,如图四所示。

图中R1、C2组成低通网络,R3、C1组成高通网络,A、Ra、Rb组成了同相比例放大电路,三者共同组成了具有放大作用的二阶有源模拟带通滤波器,以下均简称为二阶带通滤波器。

与一阶RC滤波电路相比,二阶RC滤波电路对通频带外信号的抑制能力更强,滤波效果更好。

二阶 RC电路移相范围为180°,比一阶电路移相范围更大。

二阶 RC滤波电路不仅能实现低通和高通滤波特性,还可实现带通滤波特性。

其幅频特性如下所示图五带通滤波器幅频特性图中,当ω=ω0时,电压放大倍数最大。

带通滤波器的通频带宽度为BW0.7=ω0/(2πQ)=f0/Q,显然Q值越高,则通频带越窄。

在通频带内滤波器幅度是平坦的,而通带外的各种干扰信号却具有无限抑制能力。

各种带通滤波器总是力求趋近理想矩形特性。

通带截频: fp=wp/(2π)为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。

阻带截频: fr=wr/(2π)为阻带与过渡带边界点的频率,在该点信号衰耗(增益的倒数)下降到一人为规定的下限。

第三章 电路设计3.1 实现电路有源二阶带通滤波器的电路图设计如下所示:图六 二阶有源带通滤波器电路图图中R1、C2组成低通网络,R3、C1组成高通网络,A 、Ra 、Rb 组成了同相比例放大电路,三者共同组成了具有放大作用的二阶有源模拟带通滤波器3.2参数设计p U 为同相比例运算电路的输入,比例系数为:011fuf p U R A U R ==+ 当1212,,2C C C R R R R ====时,电路的传递函数为:()()()()21[3]u uf uf sRCA s A s A s sRC sRC =•+-+令中心频率为12fRCπ=电压放大倍数为:0013113ufu ufuf A A A f f j A f f =•-⎛⎫+- ⎪-⎝⎭当0f f =时,得出通带放大倍数为:()3ufup uf uf A A QA A ==-经过计算,得到下限截止频率1fp 和上限截止频率2fp 分别为:()()0213432uf uf f fp A A ⎡⎤=-+--⎢⎥⎣⎦()()0223432uf uf f fp A A ⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦已知,通频带为:()02103bw uf f f fp fp A f Q=-=-=设计参数为:1 1.5R R K ==Ω,,23R K =Ω, 1.5Rf K =Ω120.1C C C uf === 代入以上公式可得:01000f HZ =, 2uf A =, 1618fp HZ =, 21618fp HZ = 通频带为:2116186181000bw f fp fp HZ HZ HZ =-=-=值得注意的是,在设计电路时,首先要根据式(3)确定带通滤波器的中心频率,因为二阶带通滤波器中的元器件比较多,相互干系也比较烦琐。

首先确定中心频率对以后的数值计算会有很大的简化。

为了方便,也可以取R1=R3=R ,C1=C2=C ,Ra=Rb=R’,如果想设计一个带放大的带通滤波器,可以根据式(2)或者根据有源带通滤波器的同相放大倍数在确定了其它数值后适当改变Ra 和Rb 的值得到你想要的放大倍数。

这里建议不要随意大幅度改变Ra 和Rb 的值,因为根据式(4)可以看出在确定了其他数值后改变Ra 和Rb会影响Q值,而Q值的大小直接影响到电路的工作状态是否稳定。

此外,Q值对元器件数值的大小比较敏感,所以在选择元器件时尽量选取精度较高的器件。

3.3电路仿真1.仿真步骤及结果按上述电路图和设计参数连接电路图,得结果如下所示(1).f=1000Hz此为中心频率,因为设计参数设计增益为2,所以输出信号较输入放大两倍。

(2).f=100Hz通频带设计为500-2000,此处输入频率在频带之外,输出,信号发生衰减(3).f=10000Hz通频带设计为500-2000,此处输入频率在频带之外,输出,信号发生衰减2.结果分析从仿真结果中可以看出,当输入信号频率为1000Hz时,输出信号的幅值放大了两倍,且输出信号与输入信号同相。

当输入信号频率为10000Hz时,输出信号的幅值衰减到了几乎为零,并且输入输出信号的相位不同相。

当输出信号的幅值为100Hz时,此时的输出信号与10000Hz时相同,输出信号的幅值衰减到了几乎为零,并且输入输出信号的相位不同相。

从上面的仿真结果可知,设计的滤波器可以允许频率为中心频率1000Hz左右的信号通过,而在通带之外的信号则不能通过。

说明该滤波器实现了带通滤波功能,该设计方案是可行的。

第四章电路安装与调试4.1实验安装过程(1)按电路图列好元器件清单,领好元器件。

(2)按电路图进行焊接。

(3)焊完电路之后检查是否有错焊、虚焊、漏焊之处。

(4)上电调试,观察实验现象。

(5)根据试验中的问题进行相应的检查、改正和改进。

4.2 调试结果与分析经过反复地检查修改,电路能正常显示相应的现象。

但由于焊接过程中出现了较多错误多次改正,焊板线路比较凌乱,有一些地方接触不良,所以在后期,实验现象时断时续。

整个实验现象说明,该部分电路设计方案简单有效,是可行的。

其次,由于电路经过多次的改正和重焊,线路有些部位接触不良,连线比较混乱,影响了实验效果。

实验现象说明此设计方案可行,但仍存在不足之处。

结论本课题主要是要完成对带通滤波器的电路设计。

带通滤波器是由低通RC环节和高通RC 环节组合而成的。

要将高通的下限截止频率设置的小于低通的上限截止频率。

反之则为带阻滤波器。

要想获得好的滤波特性,一般需要较高的阶数。

滤波器的设计计算十分麻烦,需要时可借助于工程计算曲线和有关计算机辅助设计软件。

虽然由集成运放和R、C组成的有源滤波电路,具有不用电感、体积小、重量轻,集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高,输出阻抗又低,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用等优点。

但是因其品质因素Q值无法做的很大,也就导致其通频带宽度无法做的很窄,造成了该滤波器对频率的选择性不是很好,对干扰信号的抑制能力也不是很强,所以在选择设计滤波器方案的同时,要注意结合实际情况,在满足实际要求的状态下合理选用滤波器的设计方案。

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