電子課程設(shè)計(jì)---二階有源高通濾波器..

1、長沙學(xué)院電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書題目有源咼通濾波器設(shè)計(jì)系（部)電子信息與電氣工程系專業(yè)（班級）光電2班姓名學(xué)號2013041216指導(dǎo)教師起止日期201561 -201565模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課題名稱有源高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 及 要 求1. 技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)一個能阻擋低頻信號，輸出咼頻信號的有源咼通濾波電路；2. 設(shè)計(jì)要求(1) 舉例說明所設(shè)計(jì)的有源高通濾波器的廣泛應(yīng)用，并熟悉芯片 LM741EN勺各引腳功能，以及其應(yīng)用。簡要說明電路的工作原理。(2) 計(jì)算并選擇電路元件及參數(shù)；(3) 仿真調(diào)試電路；(4) 撰寫設(shè)計(jì)報告及使用說明書。設(shè) 計(jì) 工 作 量1、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)；2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及

2、仿真；3、在Multisim或同類型電路設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行仿真并進(jìn)行演示；4、提交一份完整的課程設(shè)計(jì)說明書，包括設(shè)計(jì)原理、仿真分析、調(diào)試過程， 參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)總結(jié)等。進(jìn)度安排起止日期(或時間量)設(shè)計(jì)內(nèi)容(或預(yù)期目標(biāo))備注第一天課題介紹，答疑，收集材料第二天設(shè)計(jì)方案論證第三天進(jìn)行具體設(shè)計(jì)第四天進(jìn)行具體設(shè)計(jì)第五天編寫設(shè)計(jì)說明書指導(dǎo)老師 意見年 月曰教研室意見年 月曰系(部)：電子信息與電氣工程系專業(yè)：光電信息工程指導(dǎo)教師：龍英長沙學(xué)院課程設(shè)計(jì)鑒定表姓名學(xué)號 2013041216專業(yè) 光電信息科學(xué)與工程班級2班設(shè)計(jì)題目有源高通濾波器設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師意見：評定成績：教師簽名：日期：答辯小組意見：評定成

3、績：答辯小組長簽名：日期：教研室意見：最終評定等級：教研室主任簽名：日期：說明課程設(shè)計(jì)成績分“優(yōu)秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五等。目錄一、有源高通濾波器的廣泛應(yīng)用 5二、LM741EN芯片引腳功能及其應(yīng)用 5LM741芯片引腳和工作說明： 5三、有源高通濾波電路介紹及其工作原理 61. 濾波電路 62. 集成運(yùn)放電路和反饋電路 63. 二階有源高通電路框架圖： 7四、有源高通濾波電路的設(shè)計(jì) 8（ 1 ）設(shè)計(jì)方案 8（2）元器件參數(shù)計(jì)算和選擇（截止頻率的選定） 8（ 3）對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真調(diào)試 9 仿真電路 9 波特圖幅頻特性 1 0 波特圖相頻特性 1 0 輸入波形與輸出波

4、形比較（紅色為輸入波形，藍(lán)色為輸出波形）11五、有源高通濾波電路的擴(kuò)展和改良 13四階有源高通濾波電路 13利用記錄儀觀察波形數(shù)據(jù) 13六、實(shí)訓(xùn)總結(jié) 14七、參考文獻(xiàn) 1411、有源高通濾波器的廣泛應(yīng)用濾波器是減少或消除諧波對電力系統(tǒng)影響的電氣部件，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、 通信發(fā)射機(jī)與接收機(jī)等電子設(shè)備中，它能減弱或消除諧波的危害，對無用信號盡可能大的衰減，讓有用信號盡可能無衰減的 通過，從而糾正信號波形畸變。所以，無論信號的獲取、傳輸，還是信號的處理和交換都離不開濾波技 術(shù)。在近代電信設(shè)備和各類控制系統(tǒng)中，濾波器應(yīng)用極為廣泛，尤其是有源高通濾波器。它在通訊、聲納、 測控、儀器儀表等領(lǐng)域中有著廣泛

5、的應(yīng)用，有源高通濾波器的優(yōu)劣直接決定產(chǎn)品的優(yōu)劣。所以研究濾波器，具有重大意義。、LM741EN5片引腳功能及其應(yīng)用LM741EN是一種應(yīng)用非常廣泛的通用型運(yùn)算放大器。這類單片硅集成電路器件提供輸出短路保護(hù)和閉鎖自由運(yùn)作。具有廣泛的共同模式， 差模信號范圍和低失調(diào)電壓調(diào)零能力與使用適當(dāng)?shù)碾娢?。由于采用了有源?fù)載，所以只要兩級放大就可以達(dá)到很高的電壓增益和很寬的共模及差模輸入電壓范圍。電路采用內(nèi)部補(bǔ)償，電路比較簡單不易自激，工作點(diǎn)穩(wěn)定，使用方便，而且設(shè)計(jì)了完善的保護(hù)電路，不易 損壞?？蓮V泛應(yīng)用于各種數(shù)字儀表及工業(yè)自動控制設(shè)備中。113z1/kJ六、實(shí)訓(xùn)總結(jié)有源高通濾波電路能傳送輸入信號中有用的頻率

6、成分， 有效衰減或抑制無用的頻率成分， 并對有用 的頻率成分有一定的電壓放大作用。 有源高通濾波電路應(yīng)包括：濾波電路、 集成運(yùn)放、 反饋電路三個部 分。濾波電路能有效濾除無用頻率信號成分， 保留有用頻率信號成分。 集成運(yùn)放和反饋電路使電路具有 一定的電壓放大作用， 使電路濾波特性趨于理想。 二階有源高通濾波電路在濾波效果、 幅頻特性衰減率 方面相對高階段濾波電路要差。 但是通過兩節(jié)二階濾波電路級聯(lián)可構(gòu)成四階甚至跟高階的濾波電路， 使 其幅頻特性曲線更接近理想的特性。在使用 Multisim 10 軟件中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)時，我對二階高通濾波電路的頻率特性和不同頻率下的輸 出信號進(jìn)行了分析， 電路能有

7、效濾除或衰弱截止頻率為 200Hz 以下的電壓信號， 能完整傳送頻率 200Hz 以上的電壓信號，并對其有一定放大作用，最終結(jié)果基本達(dá)到了預(yù)期要求。但是個人覺得本次設(shè)計(jì)還存在很多不足，在分析運(yùn)算放大器時，是將運(yùn)放當(dāng)成理想運(yùn)放來考慮的， 所以在實(shí)際中肯會有些許偏差。 實(shí)際電路中會與設(shè)計(jì)中的一些電阻或電容的參數(shù)有些偏差， 可能導(dǎo)致截 止頻率少許偏高或偏低。 另外， 對于高于截止頻率的信號，雖然電路能完整的輸出并一定的放大， 但是 會有或多或少的相位移。若能很好的控制電路元器件的參數(shù)使電路完整輸出高于截止頻率的信號成分并不產(chǎn)生較大相位移， 則有源高通濾波電路的功能就會更趨于理想狀態(tài)。本次課程設(shè)計(jì)是我

8、們的第一次課程設(shè)計(jì)， 在設(shè)計(jì)過程中我們遇到許多不懂的專業(yè)知識， 大家都是在 網(wǎng)上查閱了解， 所以在以后的實(shí)踐設(shè)計(jì)中希望老師能夠多加指導(dǎo)， 這樣可以幫我們節(jié)省更多時間， 提高 做設(shè)計(jì)的效率， 但也因?yàn)檫@樣才使得我們有更多的機(jī)會去獨(dú)立思考和實(shí)踐。 希望學(xué)校以后能夠給我們更 多這樣的實(shí)踐機(jī)會，這樣才能真正的加強(qiáng)我們的專業(yè)技能，為以后的工作奠定好基礎(chǔ)。本次課程設(shè)計(jì)也改變了我們對專業(yè)知識的認(rèn)識， 加深了對專業(yè)知識的了解， 從本質(zhì)上加強(qiáng)了我們對 專業(yè)的興趣。 在以后的課程設(shè)計(jì)中希望學(xué)校盡量出一些往屆沒有做過的課題，不能從網(wǎng)上找到一模一 樣的題目，這樣才能真正考驗(yàn)同學(xué)們的能力，讓我從全新的設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)更多的知識。七、參考文獻(xiàn)1】熊幸明，張躍