二阶RC无源低通滤波器仿真
二阶模拟带通滤波器的仿真和实现
滤波器是一种能够通过期望频率的信号而衰 减其他频率信号的部件，它可以分为有源滤波器和 无源滤波器两大类。有源滤波器的优点[1]是：高输 入阻抗和低输出阻抗，因此输入与输出之间具有良 好的隔离性能，便于级联。此外，有源滤波器体积 小、重量轻、 成本低且稳定性好， 方便调试和应用； 有源滤波器的缺点[2]是：需要提供直流电源才能工 作、电阻产生热噪声且运算放大器等有源元件的高 频特性不太好。随着集成工艺和材料技术的发展， 滤波器的发展方向是小体积、高精度和高可靠性。 本文设计了一个通带为 135 kHz～165 kHz 的 二阶有源带通滤波器，并根据仿真结果对电路参数 进行修改，使滤波器的性能更好地满足设计要求。
1 《声学与电子工程》 系国家正式批准出版的全国性技术刊 物，刊号为 CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域 的应用研究成果，涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处 理、 信息显示、 系统结构与控制、 声学材料、 换能器与声阵、 水声测试、计算机技术和超声应用等声学与电子技术； 内容 包括理论探讨、工程设计、技术应用、科学实验、技术综述 和科技动态等。它可作为研究、生产、教学、情报单位、有 关业务部门和领导机关的业务技术参考资料，适合有关研 究、设计、教学、管理人员、大中专学生和声学与电子技术 的爱好者阅读。 2 本刊只登载未曾公开发表过的声学与电子工程技术方面
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根据设计指标要求，选择 C1 =C2 = 330pF ，增 益 G =4 。按照上面介绍的计算步骤，依次计算 R3、 R1 和 R2 的值，结果如表 2 所示。据此，我们选取 与表 2 中的元件值最接近的标称电阻如表 3 所示。
表 2 理论计算的电阻值
电阻元件 计算值 R1 4.02 kΩ R2 349Ω R3 32.15 kΩ
二阶低通滤波器仿真研究
模拟电子技术基础仿真大作业姓名：高唯峰学号：1090610405专业班级：电气四班电子邮箱：weifenggaofox@ 院系及专业：电气学院电气工程及其自动化2011 年7月6日1课题研究内容 模电仿真作业9-4设计一个二阶低通滤波器。
要求通带增益为2，截止频率为2kHz ，可以选择0.01F μ的电容器，阻值尽量接近实际计算值。
2总体方案采用741A μ型集成运算放大器和RC 低通环节组成二阶低通电路，允许输入信号中低于截止频率的低频或直流分量通过，抑制高频分量。
由Multisim 7进行仿真。
2.1二阶低通滤波器电路设计图1 简单二阶低通滤波器电路原理图普通的二阶低通滤波器（如图）在超过谐振角频率后，幅频特性以-40dB/10倍频的速度下降，比一阶的下降快。
但在通带截止频率至谐振角频率之间的频幅特性下降的还不够快。
考虑上述原因，将RC 低通环节的其中一个电容接到运放的输出端，引入正反馈。
由于在通带内所有电容器可以视为开路，因此改接电容不影响通带电压放大倍数。
根据运放的虚短虚断的性质与叠加定理，列出以下方程：()()o up U s A U s += (1)1()1N U U s sCR+=+ (2)()()()()[()()]0i N N N o U s U s U s U s U s U s sC R R+-----= (3)联立三个方程我们可以得到2()1()()1(3)()o u up i up U s A s A U s A sCR sCR ==+-+ (4) 令j s ω=，则在复频域中的放大倍数为211(3)j ()u up up A A A CR CR ωω=+-- (5)再令1o RC ω=，12o f RC π=，有211(3)j ()u up up o oA A A f f =+--21(3)j()up o of fA f f +--= 1.272H o f f =。
RC二阶滤波电路设计与仿真
RC 频率滤波电路设计学院：通信学院 姓名：张占鹤1.实验目的在电子信息与通信系统中，常常需要从各种信号中选择出所需要的信号，因此广泛使用各种频率滤波器。
最常用的一类滤波器是RC 滤波器。
按照滤波器通过的信号频率来说，可以分为低通滤波器，高通滤波器和带通滤波器。
本实验将设计一个二阶低通滤波电路、二阶高通滤波电路和二阶带通滤波电路，并使其转折角频率与中心角频率满足一定的要求。
并通过计算机程序acap.exe 进行仿真，对所设计的电路加以验证。
2.电路的电气指标2.1低通滤波器电气指标低通滤波器是一种容许低频信号通过并减弱高于截止频率信号通过的滤波器。
低通滤波器的幅频特性如图1所示，其中c ω称为转折角频率。
图1低通滤波器幅频特性 但是对于任何一个实际的低通滤波器，都不可能像理想低通滤波器那样完全阻止高于转折频率的高频信号，而是将高于转折频率的高频信号以一定的衰减系数进行大幅度的衰减，实际的低通滤波器的频率特性曲线如图1右图所示。
其中截至频率就是理想滤波器中的转折频率c ω。
2.2高通滤波器电气指标高通滤波器是一种去掉信号中不必要的低频成分，以衰减低频干扰的滤波器。
理想高通滤波器的频率响应为图2所示，其中c ω称为转折角频率。
低于c ω的信号将不能通过滤波器。
图2高通滤波器幅频特性但是对于任何一个实际的高通滤波器，不可能那样完全阻止对低频信号的通过，而是将高于转折频率的高频信号以一定的衰减系数进行衰减，实际的高通滤波器的频率特性曲线如图2右图所示。
其中3dB截至频率就是理想滤波器中的转ω。
折频率c2.3带通滤波器电气指标带通滤波器是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的滤波器，理想ω被称为中心角频率。
带通滤波器的频率响应如图3所示。
其中图3带通滤波器频率响应一个理想的带通滤波器应该有平稳的通带，同时限制所有通带外频率的波通过。
但是实际上，没有真正意义的理想带通滤波器。
真实的滤波器无法完全过滤掉所设计的通带之外的频率的波。
二.二阶RC有源滤波器的设计—— MultiSim仿真
湖南人文科技学院毕业设计二阶RC有源滤波器的设计报告滤波器是一种能够使有用频率信号通过，而同时抑制（或衰减）无用频率信号的电子电路或装置，在工程上常用它来进行信号处理、数据传送或抑制干扰等。
有源滤波器是由集成运放、R、C组成，其开环电压增益和输入阻抗都很高，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，但因受运算放大器频率限制，这种滤波器主要用于低频范围。
设计几种典型的二阶有源滤波电路：二阶有源低通滤波器、二阶有源高通滤波器、二阶有源带通滤波器，研究和设计其电路结构、传递函数，并对有关参数进行计算，再利用multisim 软件进行仿真，组装和调试各种有源滤波器，探究其幅频特性。
经过仿真和调试，本次设计的二阶RC有源滤波器各测量参数均与理论计算值相符，通频带的频率响应曲线平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零，衰减率可达到|-40Db/10oct|,滤波效果很理想。
1965年单片集成运算放大器的问世，为有源滤波器开辟了广阔的前景；70年代初期，有源滤波器发展引人注目，1978年单片RC有源滤波器问世，为滤波器集成迈进了可喜的一步。
由于运放的增益和相移均为频率的函数，这就限制了RC有源滤波器的频率范围，一般工作频率为20kHz左右，经过补偿后，工作频率也限制在100kHz以内。
1974年产生了更高频的RC有源滤波器，使工作频率可达GB/4（GB为运放增益与带宽之积）。
由于R的存在，给集成工艺造成困难，于是又出现了有源C滤波器：就是滤波器由C和运放组成。
这样容易集成，更重要的是提高了滤波器的精度，因为有源C滤波器的性能只取决于电容之比，与电容绝对值无关。
由RC有源滤波器为原型的各类变种有源滤波器去掉了电感器，体积小，Q值可达1000，克服了RLC无源滤波器体积大，Q值小的缺点。
但它仍有许多课题有待进一步研究：理想运放与实际特性的偏差的研究；由于有源滤波器混合集成工艺的不断改进，单片集成有待进一步研究；应用线性变换方法探索最少有源元件的滤波器需要继续探索；元件的绝对值容差的存在，影响滤波器精度和性能等问题仍未解决；由于R存在，集成占芯片面积大，电阻误差大（20%～30%），线性度差等缺点，使大规模集成仍然有困难。
二阶无源滤波器
二阶无源滤波器一、实验目的1． 了解RC 无源滤波器的种类、基本结构及其特性。
2． 学会列写无源滤波器网络函数的方法。
3． 学会测量无源滤波器幅频特性的方法。
二、实验内容1． 列写无源低通、高通、带通和带阻滤波器的网络函数。
2． 用示波器观察二阶无源滤波器的幅频特性曲线。
三、实验仪器1． 信号与系统实验箱 一台 2． 信号系统实验平台3． 二阶无源滤波器模块（DYT3000-61） 一块 4． 20MHz 双踪示波器 一台 5． 连接线若干四、实验原理滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制（或大为衰减）无用频率信号的电子装置。
工程上常用它作信号处理、数据传送和抑制干扰等。
这里主要讨论模拟滤波器。
1. 基本概念及初步定义滤波器的一般结构如图17-1所示。
图中的V i （t ）表示输入信号，V o （t ）为输出信号。
假设滤波器是一个线性时不变网络，则在复频域内其传递函数（系统函数）为()()()o i V s A s V s图17-1 滤波电路的一般结构式中A （s ）是滤波电路的电压传递函数，一般为复数。
对于频率来说（s ＝j ω）则有()()()j A j A j e φωωω= （式17-1）这里()A j ω为传递函数的模，()ϕω为其相位角。
此外，在滤波电路中关心的另一个量是时延τ（ω），它定义为()()()d s d ϕωτωω=-通常用幅频响应来表征一个滤波电路的特性，欲使信号通过滤波器的失真很小，则相位和时延响应亦需考虑。
当相位响应φ（ω）作线性变化，即时延响应τ（ω）为常数时，输出信号才可能避免失真。
2. 滤波电路的分类对于幅频响应，通常把能够通过的信号频率范围定义为通带，而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带，通带和阻带的界限频率叫做截止频率。
理想滤波电路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（()0A j ω=）。
通常通带和阻带的相互位置不同，滤波电路通常可分为以下几类：① 低通滤波器低通滤波电路的幅频响应如图17-2（a ）所示，图中A 0表示低频增益∣A ∣增益的幅值。
二阶有源低通滤波器中rc参数
二阶有源低通滤波器中r c参数一、引言低通滤波器在信号处理中起着非常重要的作用。
而二阶有源低通滤波器是一种常见且常用的滤波器。
在设计和分析二阶有源低通滤波器时，R C（R es is to r-Ca pa c it or，电阻-电容）参数是需要重点关注和调整的。
本文将围绕二阶有源低通滤波器的RC参数展开讨论和介绍。
二、二阶有源低通滤波器概述二阶有源低通滤波器是一种能够提供二阶滤波效果的电路，它能够将输入信号中高于截止频率的部分滤除，只保留低频部分。
该滤波器一般由放大器及RC组成，其中RC参数对于滤波器的性能影响较大。
三、R C参数的定义与意义在二阶有源低通滤波器中，R C参数分别代表电阻和电容的取值。
这两个参数决定了滤波器的截止频率、滤波器的斜率以及对输入信号的幅频特性进行调整。
具体来说，R C参数的取值将直接影响滤波器的频率响应和幅度衰减。
四、确定R C参数的方法1.确定截止频率：首先需要根据系统的要求以及信号特性来确定所需的截止频率。
2.选择合适的电容值：在给定截止频率情况下，可以选择合适的电容值来满足要求。
一般来说，较大的电容值会使得截止频率较低。
3.选择合适的电阻值：在电容值确定的情况下，可以根据需要选择合适的电阻，以达到所需的滤波效果。
五、R C参数的优化与调整在设计二阶有源低通滤波器时，可能需要根据具体要求对R C参数进行优化与调整。
以下是一些常见的优化与调整方法：1.改变电容值：通过改变电容值来调整滤波器的截止频率或幅频特性。
2.改变电阻值：通过改变电阻值来调整滤波器的斜率或幅频特性。
3.考虑负载影响：在设置R C参数时，需要考虑输入和输出的负载情况，以确保滤波器的性能能够满足实际需求。
六、R C参数的应用案例以下是一个例子，展示了如何根据具体需求确定R C参数的过程。
假设我们要设计一个二阶有源低通滤波器，要求截止频率为10k Hz，可以按照以下步骤进行设计：1.确定截止频率：截止频率为10k Hz。
低通无源滤波器设计-详细(精品范文).doc
【最新整理，下载后即可编辑】低通无源滤波器仿真与分析一、滤波器定义所谓滤波器（filter），是一种用来消除干扰杂讯的器件，对输入或输出的信号中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。
一般可实为一个可实现的线性时不变系统。
二、滤波器的分类常用的滤波器按以下类型进行分类。
1)按所处理的信号：按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
2)按所通过信号的频段按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。
高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。
带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。
3)按所采用的元器件按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。
无源滤波器：仅由无源元件(R、L 和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。
这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。
有源滤波器：由无源元件(一般用R 和C)和有源器件(如集成运算放大器）组成。
这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件）；缺点是：通带范围受有源器件(如集成运算放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。
4) 按照阶数来分通过传递函数的阶数来确定滤波器的分类。
三、网络的频率响应在时域中，设输入为)(t x ，输出为)(t y ，滤波器的脉冲响应函数为)(t h 。
低通无源滤波器设计详细
低通无源滤波器仿真与分析、滤波器定义所谓滤波器( filter )，是一种用来消除干扰杂讯的，对输入或输出的信号中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。
一般可实为一个可实现的线性时不变系统。
二、滤波器的分类常用的滤波器按以下类型进行分类。
1) 按所处理的信号：按所处理的信号分为和两种。
2) 按所通过信号的频段按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。
高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。
带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。
3) 按所采用的元器件按所采用的分为无源和两种。
：仅由(R、L 和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的随频率的变化而变化的构成的。
这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L 较大时滤波器的和重量都比较大，在低频域不适用。
有源滤波器：由无源元件(一般用R和C)和(如集成运算放大器) 组成。
这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件) ；缺点是：通带范围受有源器件(如集成运算放大器)的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在、高频、大功率的场合不适用。
4) 按照阶数来分通过传递函数的阶数来确定滤波器的分类。
三、网络的频率响应在时域中，设输入为 x(t) ，输出为 y(t ) ，滤波器的脉冲响应函数为 h(t ) 。
转换到频域，激励信号为 X(j ) ，经过一个线性网络得到的响应信号为 Y( j )其中，传递函数的极点是网络的固有频率。