二阶带阻滤波器课程设计论文

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二阶有源带阻滤波器课程设计报告

二阶有源带阻滤波器课程设计报告

电子技术课程设计报告题目:二阶有源带阻滤波器学生姓名:刘笑学生学号: 1314020120 年级: 2013级专业:电子信息工程班级:(1)班指导教师:沈晓波电子工程学院制2015年5月目录引言 (1)一、课程设计目的: (1)1.1 迎合现代电子技术发展的需要 (1)1.2 培养理论与实践相结合的能力 (1)二、设计方案及基本知识: (2)2.1 设计任务 (2)2.2 技术指标 (2)2.3 电路工作原理 (2)2.4 方案选择 (3)2.5 电路设计、参数计算及元器件选择 (3)2.5.1 基本低通、高通滤波电路 (3)图2 (3)2.5.2 高通滤波器: (3)2.6 参数计算 (4)2.7 元器件选择 (4)2.8 主要仪器名称及型号 (4)三、课程设计原理: (5)3.1 滤波器基本介绍: (5)3.2 数字滤波器的原理: (5)3.3 设计原理: (5)四、课程设计内容与仿真: (7)4.1 实验步骤: (7)4.2 模拟电路图: (8)五、课程设计总结及体会: (9)5.1 课程设计总结: (9)5.2 课程设计的体会: (10)参考文献 (10)二阶有源带阻滤波器学生:刘笑指导教师:沈晓波电子工程学院电子信息工程专业引言有源带阻滤波器是采用通用运放OP07CD及其外围电阻电容网络实现的,通过电容电阻的谐振作用来实现带阻作用,通过运放OP07CD实现放大信号的作用。

通过改变电阻电容值可调节阻带中心频率和带宽。

在使用Multimism仿真时结果较理想,在实际电路中由于电阻、电容本身数值的误差以及接触不良问题,实际结果误差较大,但符合实验要求。

一、课程设计目的:1.1 迎合现代电子技术发展的需要随着微电子技术的迅速发展,通用数字信号处理芯片的性能不断提高,数字信号处理得到越来越广泛的应用,而数字滤波器是数字信号处理的一个重要应用方面,在通信系统、数字仪器仪表、语音、图像处理等方面都是必不可少的部分,所以数字滤波器的设计显得尤为重要。

带阻滤波器论文

带阻滤波器论文

引言课程设计是理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。

本次课程设计主要注重的是电子电路的设计、仿真、安装、调试、印制电路板等综合于一体的一门课程,意在培养学生正确的设计思想方法以及思路,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析和解决工程技术问题的能力。

作为一名大学生不仅需要扎实的理论知识,还需要过硬的动手能力,所以认真做好课程设计,对提高我们的动手能力有很大的帮助做到。

1 设计任务和要求1.1 设计任务设计一个二阶有源带阻滤波器。

1.2 设计要求(1)中心截止频率fc=50Hz ; (2)增益Av =2; (3)Q 大于10;(4)阻带衰减速率大于等于15dB/10倍频程;(5)调整并记录滤波器的波形、性能参数及幅频特性。

2 滤波器的设计原理依据及元器件的选择2.1滤波器的介绍滤波器是一种能使有用信号通过,滤除信号中的无用频率,即抑制无用信号的电子装置。

有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。

带阻滤波器是一个阻止特定频率而让其他频率通过的部件。

理想带阻滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移,而在阻带内其幅值应为零。

但实际滤波器不能达到理想要求。

为了寻找最佳的近似理想特性,本论文主要着眼于幅频响应,而不考虑相频响应。

一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。

滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快,但RC 网络节数越多,元件参数计算越繁琐,电路的调试越困难。

任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成。

对于n 为偶数的高阶滤波器,可以由2n节二阶滤波器级联而成;而n 为奇数的高阶滤波器可以由21 n 节二阶滤波器和一节一阶滤波器级联而成,因此一阶滤波器和二阶滤波器是高阶滤波器的基础。

2.2 有源滤波器的设计有源滤波器的设计,就是根据所给定的指标要求,确定滤波器的阶数n ,选择具体的电路形式,算出电路中各元件的具体数值,安装电路和调试,使设计的滤波器满足指标要求,具体步骤如下:(1)根据阻带衰减速率要求,确定滤波器的阶数n 。

双T网络有源二阶带阻滤波器设计

双T网络有源二阶带阻滤波器设计

某某大学小论文报告课程名称:现代电路课程编号:论文题目: 双T网络有源带阻滤波器设计研究生姓名: 学号:研究生姓名: 学号:论文评语:成绩: 任课教师:评阅日期:双T网络有源带阻滤波器设计摘要滤波器主要用于消除干扰信号,将输入信号经过过滤而得到特定频率的频点或者去除该频点以外的频率。

有源滤波器由运放、电阻和电容组成。

带阻滤波器是为了限制某一频率的信号通过,又称为陷波器。

关键字:有源滤波器,带阻滤波器,运算放大器,限制频率AbstractFilter is used to work off interfering signal, the signal input is filtered to get a certain frequency signal, or work off a certain frequency. Active filter comprises operational amplifier, resistance and capacitance. Band stop filter is used to stop a certain frequency signal, and it is also called trap filter.Key words: active filter, band stop filter, operational amplifier, stop a certain frequency1. 引言滤波器的主要作用是通过选频网络得到某一特定频率的信号或者消除某一特定频率的信号,得到所需要的没有干扰的、符合信道要求的信号。

模拟滤波器可以分为有源和无源滤波器。

无源滤波器由电阻和电容组成,而有源滤波器由有源器件(一般是运放或者晶体管)、电阻和电容组成。

滤波器分为低通、高通、全通、带阻四种基本类型。

本文设计的是带阻滤波器,又称为陷波器,用来滤除某一不需要的频率,常见的组成方案有两种:(1)低通和高通滤波器并联组成带阻滤波器,(2)带通和相加器组成带阻滤波器。

二阶带通滤波器课程设计

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。

二介带阻滤波器的设计

二介带阻滤波器的设计

二介带阻滤波器的设计模拟电路课程设计报告设计课题:二阶带阻滤波器的设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计时间: 2011年12月12日题目二阶带阻滤波器的设计一、设计任务与要求1.截止频率fH =2000Hz,fL=200Hz;2.电压增益AV=1----2;3.阻带衰减速率为-40dB/10倍频程;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、方案设计与论证将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器,再将两个电路的输出电压求和,就可以得到带阻滤波器,其中低通滤波器的截止频率fp1应小于高通滤波器的截止频率fp2,因此电路的阻带为(fp2-fp2).实用电路常利用无源LPF和HPF并联构成带阻滤波器电路,然后接同向比例运算电路,从而得到有源带阻滤波器,由于两个无源滤波电路均由三个元件构成英文字母T,故称之为双T网络。

根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式,建立起系数的方程组。

根据课设要求,我们选择巴特沃斯(butterworth)滤波电路。

巴特沃斯滤波器的幅频响应在通带中具有最平幅度特性,但是通带到阻带衰减较慢。

由于要求为-40dB/十倍频程,选择二阶有源低通滤波器电路,即n=2。

方案一、压控电压源二阶带阻滤波器这种电路的性能和带通滤波器相反,即在规定的频带内,信号不能通过(或受到很大衰减或抑制),而在其余频率范围,信号则能顺利通过。

在双T网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源BEF。

电路图如下:方案二、无限增益多路负反馈二阶带阻滤波器该电路由二阶带通滤波器和一个加法器组成三、单元电路设计与参数计算(1)直流电源部分直流电源由电源变压器,整流电路,滤波电路,稳压电路四部分构成。

1、稳压电源的组成框图2、电路图3、整流、滤波电路变 压 整 流 滤 波 稳 压 负 载用四个整流二极管组成单相桥式整流电路,将交流电压U2变成脉动的直流电压,为了减小电压的脉动,再经滤波电容C1滤除纹波,输出直流电压Ui ,UI =1.2U2为了获得较好的滤波效果,在实际电路中,应选择滤波电容的容量满足RLC=(3~5)T/2的条件。

二阶压控型低通、高通、带通、带阻滤波器的设计.doc

二阶压控型低通、高通、带通、带阻滤波器的设计.doc

东北石油大学课程设计课程电子线路综合课程设计题目有源滤波器设计院系电子科学学院专业班级电子信息工程14-3学生姓名陈忠昕学生学号140901140308指导教师韩建2016年7月14日东北石油大学课程设计任务书课程电子线路综合课程设计题目有源滤波器设计专业电子信息工程14-3 姓名陈忠昕学号 140901140308主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容:利用运算放大器组成有源低通、高通、带通、带阻滤波器。

基本要求:1. 通频带自定义;2. 测量设计的有源滤波器的幅频特性;3. 选用通用运算放大器,运放的开环增益应在80dB以上;4. 采用Multisim软件进行仿真,验证和完善设计方案;5. 按要求完成课程设计报告,交激光打印报告和电子文档。

主要参考资料:[1] 童诗白. 模拟电子技术基础(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.[2] 陈明义. 电子技术课程设计实用教程(第3版) [M]. 长沙:中南大学出版社,2010.[3] 程春雨. 模拟电子技术实验与课程设计[M]. 北京:电子工业出版社,2016.完成期限 2016年7月14日指导教师专业负责人2016 年 7 月 5 日一、任务技术指标1. 二阶压控型有源低通滤波器(LPF )设计一个二阶压控型有源低通滤波器,要求特征频率f 0=100kHz ,Q=1;2. 二阶压控型有源高通滤波器(HPF )设计一个二阶压控型有源高通滤波器,要求特征频率f 0=100Hz ,Q=1;3. 二阶压控型有源带通滤波器(BPF )设计一个二阶压控型有源带通滤波器,要求中心频率为f 0=5KHz ,Q=2;4. 二阶压控型有源带阻滤波器设计一个二阶压控型有源带阻滤波器,要求中心频率为f 0=100Hz ,Q=2;二、总体设计思想设计滤波电路实现,让指定频段的信号能比较顺利地通过,而对其他频段信号起衰减作用。

如低通滤波电路能使低频信号顺利通过,而使高频信号受到抑制。

dsp论文_二阶带通滤波器 2

dsp论文_二阶带通滤波器 2
3.1.4、控件当前状态信息13
3.1.5 IIR滤波器简介15
3.1.6IIR滤波器设计原理15
3.1.7 IIR滤波器设计思想15
3.1.8利用完全设计法设计数字滤波器的步骤:16
3.2运行和结果显示16
4总结20
谢辞21
附录22
第1章
1.1 概述
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。一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路(RLC circuit)。这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生.无源滤波器通常由RLC元件组成,有源滤波器有电阻,电容和运算放大器组成。
电路性能参数
1、通带增益
2、中心频率
3、通带宽度
4、选择性Q=f0/B
5、本次滤波器的设计指标: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。由上所有公式,可以确定本次试验的设计指标。
(1)、通带中心频率f0=11khz
(2)、品质因数Q=1.1
(3)、有此可得带宽B=f0/Q=10KHZ
2.1二阶带通滤波器设计7
2.1.1原理图设计分析(见附录)7
2.1.2电路PCB(见附录)7
2.1.3中心频率的计算8
2.1.4芯片介绍9
3基于Matlab GUI的数字滤波器设计思路及实现11
3. 1 GUI界面设计概述11
3.1.1、控件风格和外观12
3.1.2对象的常规信息12
3.1.3控件回调函数的执行13
Analog filter theory and design method is quite mature, design can choose typical analog filter, such as butterworth filter, chebyshev filters, elliptic filter, beisaier filter and so on, they have strict design formula and ready-made curve and charts for reference, butterworth filter has the monotone decline amplitude frequency characteristics; Chebyshev filter the amplitude-frequency characteristics of the passband and stop-band fluctuations in, can improve the selective.

毕业设计-二阶带通滤波器的设计与制作

毕业设计-二阶带通滤波器的设计与制作

郑州大学毕业设计(论文)题目:二阶带通滤波电路的设计指导教师:李常青职称:副教授学生姓名:张伟学号:20082410146 专业:电子信息工程院(系):信息工程学院完成时间:2012年5月27日2012年5 月27 日二阶带通滤波器的设计摘要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。

本文对常用的运算放大器OP07做了简单的的介绍,重点介绍了带通滤波器工作原理以及设计方法,介绍了高低通滤波器的工作原理。

设计了一个由高通滤波电路和低通滤波电路级联而组成的带通滤波电路,给出了系统的电路设计方法以及主要模块的原理分析和参数计算方法,特别是给出了带通滤波器各参数的详细计算。

该电路采用高通滤波电路和低通滤波电路级联的设计方法,使滤波器对信号能进行有效地滤波。

实验结果表明,该滤波器具有良好的滤波效果以及运行稳定可靠等优点。

关键词:带通滤波器滤波参数计算AbstractBand pass filter is a filter which is defined that can let a frequency range of frequency components pass, but the other range of the frequency components be decayed to a very low level. In this paper the operational amplifier OP07 is introduced in brief, and the band pass filter ‘s working principle and design method are introduced in detail, and it’s the same with the working principle of high pass filter and low pass filter. I designed a band pass filter that consist of a high pass filter and a low pass filter, and gives the system design method of the circuit as well as the main module principle analysis and parameters calculation method, especially gives the band pass filter parameters calculation. The circuit uses the design of connecting a high-pass filter and a low pass filter, so that the filter can filter the signal effectively. The experimental results show that, the filter has a good filtering effect and it‘s stable and reliable at the same time etc..Key Words:band pass filter filter parameters calculation目录第一章绪论 (4)1.1 选题目的和意义 (4)1.2 国内外研究和发展 (4)1.3 本文的主要工作 (5)第二章滤波电路的设计 (6)2.1 系统整体结构及主要电路 (6)2.2滤波器设计与分析 (6)2.2.1 滤波器的分类 (6)2.2.2 一阶有源滤波电路 (7)2.2.3 二阶有源滤波电路 (8)2.2.4 压控电压源二阶有源滤波电路 (9)2.2.5 压控电压源二阶带通滤波器 (11)2.3 二阶有源带通滤波器的原理图 (12)2.4 元件参数的选取 (13)第三章二阶有源滤波电路仿真与结果分析 (15)3.1 滤波器仿真结果 (15)3.2 误差分析 (18)3.2.1 元器件的误差 (18)3.2.2 运放的性能 (18)3.2.3 仪器的误差 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章绪论1.1 选题目的和意义选题——二阶带通滤波器的设计与制作本滤波电路采用高通滤波电路和低通滤波电路级联的方法,实现了带通滤波的效果,通带为300Hz到3400Hz。

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引言课程设计是理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。

本次课程设计主要注重的是电子电路的设计、仿真、安装、调试、印制电路板等综合于一体的一门课程,意在培养学生正确的设计思想方法以及思路,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析和解决工程技术问题的能力。

作为一名大学生不仅需要扎实的理论知识,还需要过硬的动手能力,所以认真做好课程设计,对提高我们的动手能力有很大的帮助做到。

1 设计任务和要求1.1 设计任务设计一个二阶有源带阻滤波器。

1.2 设计要求(1)中心截止频率fc=50Hz ; (2)增益Av =2; (3)Q 大于10;(4)阻带衰减速率大于等于15dB/10倍频程; (5)调整并记录滤波器的波形、性能参数及幅频特性。

2 滤波器的设计原理依据及元器件的选择2.1滤波器的介绍滤波器是一种能使有用信号通过,滤除信号中的无用频率,即抑制无用信号的电子装置。

有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。

带阻滤波器是一个阻止特定频率而让其他频率通过的部件。

理想带阻滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移,而在阻带内其幅值应为零。

但实际滤波器不能达到理想要求。

为了寻找最佳的近似理想特性,本论文主要着眼于幅频响应,而不考虑相频响应。

一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。

滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快,但RC 网络节数越多,元件参数计算越繁琐,电路的调试越困难。

任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成。

对于n 为偶数的高阶滤波器,可以由2n节二阶滤波器级联而成;而n 为奇数的高阶滤波器可以由21 n 节二阶滤波器和一节一阶滤波器级联而成,因此一阶滤波器和二阶滤波器是高阶滤波器的基础。

2.2 有源滤波器的设计有源滤波器的设计,就是根据所给定的指标要求,确定滤波器的阶数n ,选择具体的电路形式,算出电路中各元件的具体数值,安装电路和调试,使设计的滤波器满足指标要求,具体步骤如下:(1)根据阻带衰减速率要求,确定滤波器的阶数n 。

(2)选择具体的电路形式。

(3)根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式,建立起系数的方程组。

(4)解方程组求出电路中元件的具体数值。

(5)安装电路并进行调试,使电路的性能满足指标要求。

2.3滤波器类型及阶数的选择根据课设要求,我们选择巴特沃斯(butterworth)滤波电路。

巴特沃斯滤波器的幅频响应在通带中具有最平幅度特性,但是通带到阻带衰减较慢。

由于要求为-40dB/十倍频程,选择二阶有源低通滤波器电路,即n=2。

有源2阶带阻滤波器电路如图1所示。

二阶有源带阻滤波器图1在集成运放输出到集成运放同相输入之间引入一个负反馈,在不同的频段,反馈的极性不相同,当信号频率f≠fc时(fc 为截止频率),电路的每级RC 电路的相移趋于-90º,两级RC 电路的移相到-180º,电路的输出电压与输入电压的相位相反,故此时通过电容C引到集成运放同相端的反馈是负反馈,反馈信号将起着削弱输入信号的作用,使电压放大倍数减小,所以该反馈将使二阶有源带阻滤波器的幅频特性高频端迅速衰减,阻止特定频段信号通过。

*二阶带阻滤波器电路及工作原理(BEF)如图1(a)所示,这种电路的性能和带通滤波器相反,即在规定的频带内,信号不能通过(或受到很大衰减或抑制),而在其余频率范围,信号则能顺利通过。

在双T网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源BEF。

(a) 电路图 (b) 频率特性图2二阶带阻滤波器电路性能参数:通带增益中心频率带阻宽度B=2(2-Aup)f0选择性1.压控电压源二阶带阻滤波器电路如图2所示。

电路的传输函数:其中,通带电压放大倍数:阻带中心处的角频率:品质因数:2.无限增益多路负反馈二阶带阻滤波器该电路由二阶带通滤波器和一个加法器组成,如图3所示。

电路的传输函数为:其中:通带电压放大倍数:(Auo即为Av)阻带中心角频率:阻带带宽:表1电路元器件值R1 0.796QR2 R1/(Q2-1)R3 1.0R4 4R1R5 2.0R6 AvR3C1 0.33C注:电阻为参数k=1 时的值,单位为kΩ,增益为Av(反相),品质因数Q为了得到相对应的电阻值,需要算出K值,用K值乘以相应的R′得到R;而K=100/(fc*C) (2–4)注释:C以uf作为单位,fc以hz为单位。

K值不能太大,否则会使电阻的取值较大,从而使引入的误差增加,通常选择1《 K《10.本次课程设计我们取Q=10;经查表得,fc=50hz时取C=1uf,对应参数K=2;由表2.1得困时,电阻R1=0.796Q=7.96KΩ,R2=R1/(Q2-1)=0.08KΩ,R3=1.0KΩ,R4=4R1=31.84KΩ,R5=2.0KΩ;取滤波器的增益为Av=2,则R6=2KΩ;将上述电阻值乘以参数K=2,取得R1=15.92KΩ,取标称值16KΩ;让=0.16KΩ;取标称值160Ω;R3=2KΩ;R4=63.68KΩ,取标称值62KΩ+1.6KΩ;R5=4KΩ;R6=4KΩ;增益Av=-R6/R3=-2。

实验调整修改元件值。

设输入信号为Vi=20mV.测得其性能参数为:f0=50hz,Av=2,fh=55hz,fl=45hz,则BW=fh-fl=10hz,品质因数Q=f0/BW=5,与设计值Q>=10的要求偏差较大。

可以进一步调整原件参数使其满足实际要求。

调整后的元件参数、幅频特性如图3所示。

(注:实验电路图中的芯片uA747应为NE5532)(a) (b)图3 二阶无限增益多路反馈带阻滤波器(a)实验电路 (b)幅频特性2.4 Ua741的封装介绍图4NE5532管脚图为图4。

NE5532为双放大器的运放芯片。

第1管脚是第一级放大器的输出端;第2管脚是第一级放大器的反相端输入端;第3管脚是第一级放大器的同相端输入端;第4和第8管脚分别为负直流源和正直流源输入端;第7管脚为第二级放大器的输出端;第6管脚是第二级放大器的反相端输入端;第5管脚是第二级放大器的同相端输入端;3multisim辅助设计及修正通过multisim仿真软件对上述电路进一步修正,修正的结果为图5:图5 multisim仿真电路其频域仿真结果为:其波形图为:图6 multisim仿真得到的频域图及波形图4采用DXP 09设计电路图及问题电路的原理图为图7图74.1 DXP注意事项电路绘制的时候主要是注意各个元器件的封装和实际买回来的元器件的管脚大小及距离相对应,并有选择地采用排针作为信号的输入以及输出和直流电源的输入。

电容用CAPPR2-5x6.8封装型号。

元器件采用手动布局。

布线采用手动布局,布线时需要设计好参数。

一般线条大小为1mm,地线和电源线大小为1.3mm,过孔为1mm,焊盘为1.8mm。

电路板的长宽为:75mm×55mm。

实际板子大小为:100mm×60mm绘制好的pcb的sch电路图看附录。

Pcb板请看附录图1.4.2 制作pcb板的流程设计好原理图sch→→改变封装→→绘制pcb板→→布局布线→→打印pcb图纸→→印制铜板→→腐蚀铜板→→钻孔→→焊接元器件→→测板→→修改电路→→测试(直到符合设计要求)。

4.3 注意事项(1)电阻的标称值应尽可能接近设计值,这可以适当选用几个电阻串并联;尽可能采用金属膜电阻电容及容差小于10%的电容,影响滤波器性能的主要因素是△R/R、△C/C及运放的功能。

(2)在测试过程中,若某项指标偏差较大,则根据设计表调整修正相应元器件的值。

(3)制作板子过程中,为了节省材料,节约资源,尽量用最少的东西完成最佳的功能。

所以板子元器件布局紧密。

而提高抗干扰能力,布线时尽量短,少,在拐角处不要用90°的角。

焊盘过孔设计合理。

5调板以及测试分析5.1测试仪器表5.2 对安装好的电路按一下方法进行调整和测试:(1)仔细检查装好的电路,确定元件与导线连接无误后,接通电源。

(2)在电路的输入端假如Vi=1V的正弦信号,慢慢改变输入的信号的频率(注意保持Vi的不变),用示波器观察输出电压的变化。

在滤波器的截止频率附近,观察电路是否具有滤波特性,若没有滤波特性,应检查电路,找出故障原因并排除之。

(3)若电路具有滤波特性,可进一步进行调试。

对低通滤波器应观测其截止频率是否满足设计要求,若不满足设计要求应根据公式,确定应调整哪个元件才能使截止频率既能达到设计要求又不会对其它的指标参数产生影响。

然后观测电压放大倍数是否满足设计要求,若不达到要求,应根据相关公式调整有关的元件,使其达到设计要求。

通过测试设计值点电路板的结果,对电路板进行修正以达到设计要求。

设计指标:fc=50hz,增益为Av=2,-40dB/十倍频程。

输入信号Vi=1Vp-p,观察滤波器的截止频率fc及电压放大倍数Av。

按要求理论测试结果应为:在相对低频时,如fc1为35hz时,电压放大倍数为2;在fc=50hz时,Av=0;在相对高频时,如fc1为65hz时,电压放大倍数为2。

5.3 实际电路遇到的问题及解决方法测试结果显示fc=47hz ,不符合截止频率为50hz 的要求。

经过多次分析,认为理论的设计的方法和实际的不符。

并由 得知,假如实际的截止频率比所要求的截止频率小,则要求把电阻或者电容减小;假如实际的截止频率比要求的大,则要求把电阻或者电容增大。

由于测试的截止频率比设计要求的低,所以要提高它的截止频率。

假定电容不变了,则电阻值R ↑→Wc ↓→fc ↓和R ↓→Wc ↑→fc ↑;可以判定原来的电路的电阻值过大。

介于个人经验不足,我原先把R1原来的16k 改成15k ,但是还是没有满足要求。

然后我将R1变回16K ,改变R2电阻值为150的电阻。

即R2=150,R1=16k ,C1=C2=1uf 。

做出上述的改变之后各项设计要求基本达标。

5.4 测试结果和幅频图分析电路测试得到的输出电压和频率Vo ~fc 关系表如下:它的频率特性曲线为图5.1:00.20.40.60.811.21.41.61.8205101520253035404550556065707580859095100幅频响应图输入的频率-khz输出电压值-V图8通过上图可知,在输入频率为46hz 之前和52hz 之后,输出的电压值均在1.414Vp-p 左右,即在低频段和高频段时Q 值大于0.707,在49hz 时,输出的电压为0.605Vp-p,衰减序列 1 2 3 4 5 6 7 8 fc/hz 0 20 30 35 40 43 45 46 Vo/v 1.97 1.97 1.97 1.97 1.915 1.775 1.545 1.4 序列 9 10 11 12 13 14 15 16 Fc/hz 47 48 49 50 51 52 53 54 Vo/v 1.145 0.83 0.605 0.78 1.135 1.395 1.565 1.69 序列 17 18 19 20 21 22 23 Fc/hz 5557606570 80 100 Vo/v1.76 1.85 1.93 1.971.971.971.97速率符合设计要求。

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