二阶高通滤波器的设计
电子课程设计---二阶有源高通滤波器

长沙学院电子技术课程设计说明书题目有源高通滤波器设计系(部) 电子信息与电气工程系专业(班级) 光电2班姓名学号2013041216指导教师起止日期2015.6.1-2015.6.5模拟电子技术课程设计任务书长沙学院课程设计鉴定表目录一、有源高通滤波器的广泛应用 (5)二、 LM741EN芯片引脚功能及其应用 (5)LM741芯片引脚和工作说明: (5)三、有源高通滤波电路介绍及其工作原理 (6)1.滤波电路 (6)2.集成运放电路和反馈电路 (6)3.二阶有源高通电路框架图: (7)四、有源高通滤波电路的设计 (8)(1)设计方案 (8)(2)元器件参数计算和选择(截止频率的选定) (8)(3)对设计的电路进行仿真调试 (9)①仿真电路 (9)②波特图幅频特性 (10)③波特图相频特性 (10)④输入波形与输出波形比较(红色为输入波形,蓝色为输出波形) (11)五、有源高通滤波电路的扩展和改良 (13)四阶有源高通滤波电路 (13)利用记录仪观察波形数据 (13)六、实训总结 (14)七、参考文献 (14)一、有源高通滤波器的广泛应用滤波器是减少或消除谐波对电力系统影响的电气部件,广泛应用于电力系统、通信发射机与接收机等电子设备中,它能减弱或消除谐波的危害,对无用信号尽可能大的衰减,让有用信号尽可能无衰减的通过,从而纠正信号波形畸变。
所以,无论信号的获取、传输,还是信号的处理和交换都离不开滤波技术。
在近代电信设备和各类控制系统中,滤波器应用极为广泛,尤其是有源高通滤波器。
它在通讯、声纳、测控、仪器仪表等领域中有着广泛的应用,有源高通滤波器的优劣直接决定产品的优劣。
所以研究滤波器,具有重大意义。
二、LM741EN芯片引脚功能及其应用LM741EN是一种应用非常广泛的通用型运算放大器。
这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
具有广泛的共同模式,差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
6二阶无源高通滤波器[整理版]
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二阶无源高通滤波器设计一:实验目的设计、焊接一个二阶高通滤波器,要求:截止频率为1KHz。
二:实验原理利用电容通高频阻低频的特性,使一定频率范围内的频率通过。
从而设计电路,使得高频率的波通过滤波器。
三:实验步骤1:设计电路,在仿真软件上进行仿真,在仿真电路图上使功能实现。
2:先定电容,挑选合适的电阻,测量电阻的真实值,再到仿真电路替换掉原来的电阻值,不断挑选电阻,找到最逼近实验结果的值3:根据仿真电路进行焊接,完成之后对电路进行功能检测,分别挑选频率为100hz、1khz、10khz的电源进行输入检测,观察输出的波形,并进行实验记录四:实验电路图1.1仿真电路设计图1.2电路波特图五:实验测量对于一阶无源RC滤波器电路,我们100hz,1khz,10khz三种不同正弦频率信号检测,其仿真与实测电路图如下:图1.3 f=100Hz 时正弦信号仿真波形图图1.4 f=100Hz 时正弦信号实测波形图表1 f=100Hz时实测结果与仿真数据对比表数据项目输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差仿真电路169.706 9.967 24.622 0.614π实测电路0.460 0.036 22.129 0.500π分析:由图1.3的仿真波形与图1.4的实测电路波形和表1中的数据可知,输入频率为100Hz的正弦信号时,该信号不能够通过,输入输出波形间有较大相位差和较大衰减。
仿真和实测数据间存在误差,误差值较小,在允许范围内。
图1.5 f=1000Hz 时正弦信号仿真波形图图1.6 f=1kHz 时正弦信号实测波形图表2 f=1kHz 时实测结果与仿真数据对比表分析:由图1.5的仿真波形与图1.6的实测电路波形和表2中的数据可知,输入频率为1kHz 的正弦信号时,该信号能够通过,输入输出波形间有一定的相位差和衰减。
仿真和实测数据间存在误差,误差值较小,在允许范围内。
数据项目 输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差 仿真电路 169.682 120.180 2.996 0.14π 实测电路0.4720.3323.0560.15π图1.7 f=10kHz 时正弦信号仿真波形图图1.8 f=10kHz 时正弦信号实测波形图表3 f=10kHz时实测结果与仿真数据对比表数据项目输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差仿真电路168.920 168.752 0 0π实测电路0.472 0.460 0.224 0π分析:由图1.7的仿真波形与图1.8的实测电路波形和表3中的数据可知,输入频率为10kHz的正弦信号时,该信号能够通过,输入输出波形间有较小的相位差和较小衰减。
高通滤波器的设计方法

高通滤波器的设计方法在电子领域中,滤波器是一种常用的电路元件,用于对信号进行频率的选择性调节。
高通滤波器是一种能够通过的是高频信号而抑制低频信号的滤波器,适用于许多通信系统和音频设备中。
设计高通滤波器的方法需要考虑到信号的频率特性以及具体应用需求,下面将介绍一些常见的高通滤波器设计方法。
一阶高通滤波器设计一阶高通滤波器是最简单的高通滤波器之一,它由一个电阻和一个电容组成。
根据RC电路的特性,可以通过选择合适的电阻和电容数值来确定高通滤波器的截止频率。
一阶高通滤波器的频率响应特性是一条斜率为20dB/dec的直线,在截止频率处有-3dB的衰减。
设计一阶高通滤波器时,需要根据截止频率需求选择合适的电阻和电容数值。
二阶高通滤波器设计相比一阶高通滤波器,二阶高通滤波器具有更陡的斜率和更好的截止频率特性。
常见的二阶高通滤波器包括梯形结构和双T结构等。
梯形结构由两个RC串联单元和一个电容并联单元组成,可以实现更陡的斜率和更好的超通带特性;而双T结构则由两个RC并联单元和一个电容串联单元组成,具有更好的阻带特性。
设计二阶高通滤波器时需要根据具体应用需求选择合适的结构和元件数值。
洛特克线圈高通滤波器设计除了基于电阻和电容的RC滤波器外,洛特克线圈也可以用于设计高通滤波器。
洛特克线圈高通滤波器通常由一个电感和一个电容组成,通过改变电感和电容的数值可以调节滤波器的截止频率和特性。
洛特克线圈高通滤波器适用于需要更高阶滤波特性和更好阻带衰减的场合,但相应地需要更多的电路元件和设计复杂度。
数字滤波器设计方法随着数字信号处理技术的发展,数字滤波器也成为设计高通滤波器的重要方法之一。
数字滤波器可以通过算法和程序实现高通滤波器的功能,具有设计灵活、易于调节和精确控制的优点。
常见的数字滤波器设计方法包括FIR滤波器和IIR滤波器,通过选择合适的滤波器结构和系数可以实现不同的滤波特性。
综上所述,设计高通滤波器的方法有多种多样,每种方法都有其适用的场合和特点。
二阶高通滤波器

高通滤波器的设计专 业: 应用电子技术班 级: 2010级 (1)班学 号: 201030210105姓 名: 焦义强指导老师: 黄磊目录前言....................................................................................................................... - 3 -第一章设计任务 ............................................................................................... - 4 -1.1 设计任务及要求......................................................................................... - 4 -1.2 设计目的..................................................................................................... - 4 -第二章滤波器的基本理论............................................................................. - 4 -2.1滤波器的有关参数...................................................................................... - 4 -2.2有源滤波和无源滤波.................................................................................. - 6 -2.3高通滤波器.................................................................................................. - 7 -第三章滤波系统中二阶高通滤波器设计 .............................................. - 7 -3.1压控电压源二阶高通滤波电路.................................................................. - 7 -3.2所需软件前面板(软面板)...................................................................... - 9 -3.3 所需电子元件............................................................................................. - 9 -3.4 电路连线图............................................................................................... - 10 -第四章二阶高通滤波电路的测试............................................................. - 11 -4.1 运放电路波形的输入与输出 .................................................................. - 11 -4.2 二阶高通运放的频率特性测试............................................................... - 12 -第五章结论 .................................................................................................... - 14 -5.1对本设计优缺点的分析............................................................................ - 14 -5.2结论与心得................................................................................................ - 14 -附录一 A741/LM741型运算放大器的资料 ............................................. - 15 -附录二参考文献 ............................................................................................. - 16 -前言滤波器可广义地理解为一个信号选择系统。
二阶高通滤波器的设计

二阶高通滤波器的设计二阶高通滤波器是一种常用的滤波器,可以去除信号中低频成分,保留高频成分。
设计一个高通滤波器,主要需要确定滤波器的截止频率和滤波器的类型。
在设计过程中,可以使用滤波器的电路图进行分析和计算,并使用软件工具进行模拟和验证。
一、滤波器的类型常见的二阶高通滤波器类型有Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器和Bessel滤波器等。
每种滤波器都有不同的特点和应用。
在选择滤波器类型时,需要根据具体的需求和性能要求进行权衡和选择。
二、滤波器的截止频率滤波器的截止频率是指滤波器开始对信号进行滤波的频率。
在设计二阶高通滤波器时,可以根据具体的需求和信号特性来确定截止频率。
截止频率的选择通常涉及信号频谱分析和滤波器性能评估。
三、滤波器电路设计在设计滤波器电路时,可以选择多种电路结构,常见的有Sallen-Key电路、多项式电路、双有源RC电路等。
这些电路有不同的特点和性能,在设计时需要根据滤波器类型和截止频率进行选择。
四、滤波器参数计算在确定滤波器电路结构后,需要计算电路中各个元器件的数值,包括电容、电阻和放大器增益等。
可以使用传统的电路分析方法,如Kirchhoff电流和电压法进行计算。
也可以使用现代的电路仿真软件进行模拟和参数优化。
五、滤波器性能评估完成滤波器的设计和电路计算后,需要对设计的滤波器进行性能评估。
可以使用电路仿真软件进行波形分析和频谱分析,以验证滤波器的设计是否满足要求。
还可以进行实际电路实现和实测,对滤波器的性能进行验证。
六、设计优化及改进通过性能评估,如果发现滤波器的性能不理想,可以对设计进行优化和改进。
可以尝试调整滤波器电路中的元器件数值,或选择其他适合的滤波器类型和结构。
优化设计可以根据具体的需求和应用场景来进行。
总结:设计二阶高通滤波器需要确定滤波器的类型和截止频率,选择合适的电路结构,进行电路参数计算和性能评估,并进行优化和改进。
设计过程可以通过传统的电路分析方法和现代的电路仿真软件来完成。
二阶有源高通滤波器原理

二阶有源高通滤波器原理在电子电路中,滤波器是一种能够选择性地通过或者抑制特定频率信号的电路。
而有源高通滤波器则是一种常见的滤波器类型,用于将高频信号通过而抑制低频信号。
本文将介绍二阶有源高通滤波器的原理和工作方式。
1. 基本原理二阶有源高通滤波器通常由运算放大器、电容和电阻构成。
在这种滤波器中,运算放大器起到放大和相位移的作用,电容和电阻则构成滤波器的频率选择网络。
通过合适的设计,可以实现对特定频率以下信号的抑制,而对特定频率以上信号的通过。
2. 滤波器架构二阶有源高通滤波器的典型架构包括两个电容和两个电阻元件。
其中,电容和电阻的数值可以根据需要进行选择,以确定滤波器的截止频率和增益。
运算放大器的正负输入端分别连接这两个电容和两个电阻元件,输出端则连接到负反馈路径。
这样的架构可以实现对低频信号的衰减和对高频信号的放大。
3. 工作原理二阶有源高通滤波器的工作原理基于运算放大器的反馈机制。
当输入信号经过滤波器后,输出信号的幅度和相位将根据滤波器的频率响应而发生变化。
通过合理设置电容和电阻的数值,可以确定滤波器的截止频率和斜率,从而实现对特定频率信号的处理。
4. 频率响应二阶有源高通滤波器的频率响应通常呈现出一定的斜率,在截止频率处实现对低频信号的抑制。
随着频率的增加,滤波器对信号的放大倍率也会相应增加。
这种特性使得有源高通滤波器在许多应用中得到广泛应用,如音频处理、通信系统等方面。
5. 应用领域二阶有源高通滤波器在电子电路中有着广泛的应用。
比如在音频处理中,可以用于消除低频噪声或者实现声音效果;在通信系统中,可以用于滤除直流偏置或者实现信号调制。
由于其结构简单、性能稳定,因此在实际应用中得到了广泛的应用和认可。
综上所述,二阶有源高通滤波器作为一种常见的滤波器类型,在电子电路设计中扮演着重要的角色。
通过合理设计滤波器的参数,可以实现对特定频率信号的处理,满足不同应用场景的需求。
希望通过本文的介绍,读者能对二阶有源高通滤波器的原理和应用有更深入的理解。
二阶有源高通滤波器

2013级《模拟电子技术》课程设计说明书二阶有源高通滤波器院、部:电气与信息工程学院学生姓名:方拓指导教师:张松华职称副教授专业:电气工程及其自动化班级:电气本1301班完成时间: 2015年6月20日《模拟电子技术》课程设计任务书学院: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《模拟电子技术》课程设计任务书学院: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电路是一种能使有用频率通过,同时抑制无用成分的电路,滤波电路种类很多,由集成运算放大器、电容和电阻可构成有源滤波器。
有源滤波器不用电感,体积小,重量轻,有一定的放大能力和带负载能力。
由于受到集成运算放大器特性的限制,有源滤波器主要用于低频场合。
有源滤波器有低通、高通、带通和阻带等电路,从滤波器的阶数可分为一阶和高阶,阶数越高,幅频特性越陡峭。
本设计为有源二阶高通滤波器。
本设计采用一般意义上的设计方案,即通过无源二阶高通滤波电路接入运放组成的放大电路,组成二阶有源RC高通滤波器,先根据设计方案计算出所需各元件参数,通过Multisim 10仿真得到具体的电路图,在由制图软件(Altium Designer summer 09)得到原理图,由原理图导入到PCB图中,得到我们所用的电路板。
其中包括了电子元件的新建和封装、打印、转印等步骤。
最后,焊接时应注意线是否导通、是否短路和有无虚焊等。
最终完成安装,进行调试。
调试结果表明电路仅能够实现信号的高通滤波。
关键词:二阶;有源;高通;滤波器目录1绪论 (18)1.1设计课题意义及背景 (18)1.2设计课题任务及要求 (18)1.3设计内容 (18)2设计原理及方案比较 (1)2.1设计原理 (1)2.2方案比较 (1)2.3设计方案 (3)2.4直流电压源的设计 (4)2.4.1设计要求 (4)2.4.2直流稳压电源工作原理 (4)3设计课题的参数选择 (5)3.1有源二阶高通滤波器 (5)3.1.1无源二阶RC高通滤波电路部分 (5)3.1.2运放部分 (5)3.2.1电源变压器 (6)3.2.2整流桥 (6)3.2.3滤波部分 (6)4仿真分析 (8)4.1仿真电路图 (8)4.2仿真数据及分析 (8)5制作与调试 (11)5.1安装与调试 (11)5.2调试 (11)5.3调试结果 (12)5.3.1直流电源调试结果 (12)5.3.2二阶有源高通滤波电路调试结果 (12)5.4 数据分析 (13)5.5 故障排查 (13)心得体会 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录 (16)附录A 电路原理图 (16)附录B 电路PCB图 (17)附录C 电路实物图 (17)附录C 元件清单 (18)1绪论1.1设计课题意义及背景电子技术是当今科技发展的热点,各先进国家无不把它放在优先发展的地位。
二阶高通滤波器的设计

前言滤波器技术是现代技术中不可缺少的部分。
滤波器已大量渗入现代技术中。
很难想象一个稍微复杂的电子设备不使用这样或那样的滤波器。
在现代通信和信号处理方面,电话,电报,电视,无线电等只不过是以滤波器作为它们的重要部件的一些例子而已。
滤波器是用来筛选信号的,它可以设定一定的门限值。
比如高通滤波器,它的作用就是把低于设定值的信号虑掉,只让比设定值频率高的信号才可以通过,低通滤波器的原理与高通类似。
用处非常大,它可以处理信号,虑去无用的干扰信号,使信号满足自己的需要。
目前,滤波器被广泛地用在通信、广播、雷达以及许多仪器和设备中。
滤波器的应用频率范围极宽,有适用于低到零点几赫的滤波器,也有高到微波波段的滤波器。
根据滤波频率的中心频率和其他要求的不同,滤波器中采用各种谐振元件,电感、电容是最常用的谐振元件。
随着电子技术的发展,许多电路和系统都要区分不同频率的信号,从而使滤波器的设计理论日趋完善。
滤波器的种类很多,分类方法也不同。
1.从功能上分;低、带、高、带阻。
2.从实现方法上分:FIR、IIR3.从设计方法上来分:Chebyshev(切比雪夫),Butterworth(巴特沃斯)4.从处理信号分:经典滤波器、现代滤波器。
第一章设计内容及要求1.1 设计任务及要求1. 分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路;2. 截止频率f c=100Hz3.增益A V=5;1.1.1基本要求:(1)在100HZ时的波形稳定,继续调节频率是幅值会适当的增大,当到达一定值时保持稳定。
(2)调小频率到0时其幅值一直减小到0(3)设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
1.1.2 设计任务及目标:(1)根据原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成芯片的管脚及其功能;(3)进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)写出完整、详细的课程设计报告。
1.2.3 主要参考器件:UA741 电容电阻第二章系统设计方案根据设计任务要求设计一个二阶高通滤波电路,频率高于100Hz 的信号可以通过, 而频率低于100Hz 的信号衰减。
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模拟电路课程设计报告设计课题:二阶高通滤波器的设计专业班级:电信本学生姓名:学号:69指导教师:设计时间:1月3日题目:二阶高通滤波器的设计一、设计任务与要求① 分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路;② 截止频率f c =200Hz ; ③ 增益A V =2;④ 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V )。
二、方案设计与论证二阶高通滤波器是容许高频信号通过、但减弱(或减少)频率低于截止频率信号通过的滤波器。
高通滤波器有综合滤波功能,它可以滤掉若干次高次谐波,并可减少滤波回路数。
对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。
其在音频应用中也使用低音消除滤波器或者噪声滤波器。
本设计为分别使用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计二阶高通滤波器。
二者电路都是基于芯片ua741设计而成。
将信号源接入电路板后,调整函数信号发生器的频率,通过观察示波器可以看到信号放大了2倍。
现在工厂对于谐波的治理,应用最多的仍然是高压无源滤波器,高压无源滤波器有多种接线方式,其中单调谐滤波器及二阶高通滤波器使用最为广泛,无源滤波器具有结构简单、设备投资较少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点,2.1设计一、用压控电压源设计二阶高通滤波电路与LPF 有对偶性,将LPF 的电阻和电容互换,就可得一阶HPF 、简单二阶HPF 、压控电压源二阶HPF 电路采用压控电压源二阶高通滤波电路。
电路如图2-1所示,参数计算为: 通带增益: 341R R Aup += Aup 表示二阶高通滤波器的通带电压放大倍数截止频率:RCf π210=品质因数:Av=1+R2/R1 232121C C R R fc π=2.2设计二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路。
其中: ss cL ω=,通带增益: 31C C A uo -= 截止频率: 232121C C R R fc π=品质因数:2321)321(R C C R C C C Q ++=31C C A uo -= , 232121C C R R fc π=up31A Q -=三、单元电路设计与参数计算3.1方案一:压控电压源二阶高通滤波电路Av=1+R2/R1=2 , 232121C C R R fc π==200令R1=10k ,则R2=10k又fc=200hz , 得出:C2=C3=0.47uf ;另取R=R4//R5=R3//R6=2//10=1.69K3.2方案二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路31C C A uo -= , 232121C C R R fc π= 设C1=0.22uf , 则C2=0.47uf又f=200hz 得出 :R1=3K,R2=20.0K至此得出了两种方案的参数,连接电路好即可.四、总原理图及元器件清单1.总原理图2.元件清单 直流源元件序号(名称) 型号 主要参数数量备注 变压器输入220V 、输出15V ,P=20W1个 带插头D 1——D 4 (二极管) 1N4007 各1个 保险管 Ip=0.5A 1个 电解电容C 1、2 3300uf/25V 2个 电解电容C 5、6220uf 2个 瓷介电容C 3、4、7、8 0、22uf 4个 集成块 UA7411个集成稳压器W7812、 W7912输出电压12V ,输出电流1.5A 各1个发光二极管 2个 瓷介电容C 9、100、1uf2个电阻R1 20K欧姆2个电阻R2 1K欧姆2个可调电位器Rw 20K 2个方案一元件序号主要参数数量备注(单价)R 10k 4 0.1R 2K 2 0.1Ua741 1 1C 0.47uf 2 0.3方案二元件序号主要参数数量备注(单价)R 20k 1 0.1R 3K 1 0.1Ua741 1 1C 0.22uf 2 0.3C 0.47uf 1 0.3五、安装与调试1.焊接工具:电烙铁在已做好的电路板上涂一层助焊剂,对照原理图将元件安装在电路板上,检查元件位置是否正确。
检查无误后,用电烙铁将每个元件用焊锡焊牢,保证每个元件不虚焊。
在焊元件时根据不同元件耐热性能尽量减少焊接时间。
焊接完毕后用万用表检查是否断路和短路。
2.调试工具:万用表、示波器,信号发生器,数字毫伏表用小螺丝刀调节电位器R3的电阻为15K欧姆,R4的电阻为15K欧姆,接入220伏特的交流电压,信号发生器的输出信号为f=1KHz,Ui=500.3mv的信号,在输出端测得输出电压Uo=201、6mv,减小频率使得f=100 Hz,则输出端Uo =161 、2mv,与实际相差太大,则用螺丝刀微调节电位器,此时使得Uo=141、2mv,在高频时输出电压为输入电压的两倍,用示波器监测输出波形没有失真,故电路正确,调试完毕,可以进行性能测试。
二阶高通滤波器在频率响应特性与低通滤波器相似,当Q>0.707或Q<0.707时,通带边沿处会出现不平坦现象。
有关根据品质因数Q计算电路电阻参数R1 和R2的方法与二阶低通滤波器的计算相同。
为了改进一阶高通滤波器的频率特性,可采用二阶高通滤波器。
一个二阶高通滤波器包含两个RC支路,即将二阶高通滤波器的R与C对换位置,即可构成二阶高通滤波器。
如图5-1所示为二阶高通滤波器的幅频特性曲线,其阻带衰减特性的斜率为40dB/10oct,克服了一阶高通滤波器阻带衰减太慢的缺点.图5-1二阶高通滤波器的幅频特性曲线与二阶低通滤波器类似,二阶高通滤波器的各个参数也影响其滤波特性,如:阻尼系数f的大小决定了幅频特性有无峰值,或谐振峰的高低。
若要求高通滤波器的阻带特性下降速率大于40dB/10oct,必须采用高阶高通滤波器,同高阶低通滤波器一样,也是最常采用巴特沃思型和切比雪夫型近似,同样也是先查表,得到分母多项式,图5-1阶高通滤波器幅频特性。
二阶高通滤波器的参数设计,由增益Av=2,Av=1+Rf/R1,所以选R3=15K欧姆的电阻,fc=200Hz,fc=1/2RC,则选用C=0.01uf的电容,R4为15K欧姆的电阻,R2为4K欧姆的电阻,由于没有该种类的电阻,则用两个2K欧姆的电阻替代,集成块用KIA741。
二阶高通滤波器电路的电路仿真。
设计一:压控电压源二阶高通滤波电路设计二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路六、性能测试与分析1.输出电压的测量输入信号Ui=500 mv,改变频率测输出电压,并且在通频带时的频率要取得密集一些,记录到表格二阶高通滤波器的数据频率f/Hz 1000.3 900.5 811.6 718.9 573输出电压Uo/mv 998 982 979 975 691频率f/Hz 424 264 210 199.5 185输出电压Uo/mv 930 823 730 706 671压控电压源二阶高通滤波器的数据压控电压源二阶高通滤波器电路的幅频特性频率f/Hz 1000.4 876.2 754.8 626.6 461.69 输出电压Uo/mv 847 846 843 837 820 频率f/Hz 278.34 211.85 206.88 199.8 161.6 输出电压Uo/mv 765 711 706 703 639无限增益多路反馈二阶高通滤波器数据2.数据处理与误差计算<1>压控电压源在频率为高频时,U=(1000.3+1000.4+1000.5)/3=1000.4 mv输入电压Ui=500mv,则Av=U/Ui=1000.4/500=2、01相对误差:s=(2、01-2)/2*100%=0、5%当fp=200Hz时,Uo理论=U*0、707=1000*0、707=707mv实验测得Uo=706mv则相对误差为S=(706-707)/706*100%=1.4%<2>无限增益多路反馈在频率为高频时,U=(1000.3+1000.4+1000.5)/3=1000.4 mv输入电压Ui=500mv,则Av=U/Ui=1000.4/500=2、01相对误差:s=(2、01-2)/2*100%=0、5%当fp=200Hz时,Uo理论=U*0、707=1000*0、707=707mv实验测得Uo=703mv则相对误差为S=(703-707)/703*100%=6%3.误差分析产生该实验误差的主要原因有1、输入信号不稳定会导致实验误差。
2、由桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路提供所需的正负直流电不是很准,没有标准的正负12伏特,导致实验误差。
3、在参数设计时也会引入误差。
4、在计算过程中会引入计算误差。
七、结论与心得1、由实验可知,当频率f为通带截止频率fp时,输出电压 Uo约为最大输出电压的0、707倍,即︱Au︱≈0.707︱AuP︱。
2、由实验可知,高通滤波器削弱低频信号,只放大频率高于 fp的信号,我们可把高通滤波器用于交流放大电路的耦合电路,隔离直流成分。
3、实验中,监测的波形没有失真,说明只要正反馈引入得到,就能在f=fo 时使电压放大倍数数值增大,又不会因正反馈过强而产生自激振荡。
八、参考文献[1]童诗白、童诗白、华成英。
模拟电子技术基础,清华大学出版社[2]王港元.电工电子实践指导(第二版).江西科学技术出版社,2005[3]毕满清.电子技术实验与课程设计.机械工业出版社[4] 樊昌信、曹丽娜.通信原理(第6版)[M].北京:国防工业出版社,2006[5] 刘玉敏,俞重远,张建忠等. 粒子群优化算法用于光纤布拉格光栅综合问题的研究[J].物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业:电子信息工程班级:电信学号:69姓名:课题名称二阶高通滤波器的设计设计任务与要求①分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路;②截止频率f c=200Hz;③增益A V=2;④用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。
设计报告成绩评分标准:①有合理的方案设计和论证、电路参数的计算、总原理图和清单。
(0-20分)②电路板制作、调试规范,有详细制作和调试过程。
(0-10分)③电路板测试合理,对性能指标测试数据完整,正确;进行数据处理规范,进行了误差计算和误差分析。
(0-15分)④对课程设计进行了总结,有体会,并能提出设计的改进、建设性意见。
(0-5分)设计报告成绩:电子作品成绩评分标准:①电路正确,能完成设计要求提出的基本功能。
(0-30分)②电路板焊接工艺规范,焊点均匀,布局合理。
(0-20分)(其中直流电源部分占20%,功能部分80%)电子作品成绩:课程设计成绩总成绩:指导教师:1月8日。