有源低通濾波電路設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書題目有源低通濾波器電路設(shè)計系（部）電子與通信工程系專業(yè)（班 級）電氣工程及其自動化姓名學(xué)號指導(dǎo)老師 起止日期模擬電路課程設(shè)計任務(wù)書一.設(shè)計題目有源低通濾波器電路設(shè)計二.技術(shù)參數(shù)和設(shè)計要求.技術(shù)參數(shù)設(shè)計一個能阻擋高頻信號，輸出低頻信號的有源低通濾波電路；.設(shè)計要求（1）依據(jù)技術(shù)參數(shù)設(shè)計電原理圖；（2）計算并選擇電路元件及參數(shù)（含電源變壓器）；（3）仿真調(diào)試電路；舉例說明所設(shè)計的有源低通濾波器的廣泛應(yīng)用，簡要說明電 路的工作原理。（4）撰寫設(shè)計說明書。三.設(shè)計工作量設(shè)計時間一周，2022年下學(xué)期第17周進(jìn)行。四.工作方案星期一：布置設(shè)計任務(wù)，查閱資料；星期二星期三：設(shè)計方案論證，進(jìn)行

2、電路設(shè)計，計算并選擇電路元件及參數(shù);星期四：仿真調(diào)試電路星期五：撰寫設(shè)計報告書，進(jìn)行個別辯論。.參考資料.彭介華，電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)，北京：高等教育出版社，1997；.高吉利，電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗與課程設(shè)計，北京：電子工業(yè)出版社，2005；.童詩白，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社，1988；.康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬局部，北京：高等教育出版社，1988.本課程教材.指導(dǎo)老師張丹 劉亮 七.系部審批長沙學(xué)院課程設(shè)計鑒定表姓名丁時云學(xué)號2022042214專業(yè)電氣班級2班設(shè)計題目有源低通濾波器電路的設(shè)計指導(dǎo)老師張丹，劉亮指導(dǎo)老師意見:評定等級： 老師簽名：日期：辯論小組意見:評定等級：辯論小

3、組長簽名：日期：教研室意見:教研室主任簽名：日期：系（部）意見：系主任簽名：日期：說明 課程設(shè)計成果分“優(yōu)秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四類；課程設(shè)計名目 TOC o 1-5 h z 一弓I言5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 二摘要5 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 三設(shè)計的目的及任務(wù)5 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 四設(shè)計及原理5 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 五電路仿真6

4、HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 六試驗總結(jié)7 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 七儀器元件7 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 八參考文獻(xiàn)7一引言在實際的電子系統(tǒng)中，輸入信號往往是含有多種頻率成分的簡單信號，可能還會混入各種噪聲、 干擾及其他無用頻率的性號，因此需要設(shè)法將有用頻率信號選擇出來，將無用信號頻率抑制掉。完 成此任務(wù)需要具有選頻功能的電路。將信號的頻率具有選擇性的電路稱為濾波器，他能是特定頻率 范圍內(nèi)的信號順當(dāng)通過，而阻擋其他頻率信號

5、通過。依據(jù)濾波器的工作頻率，濾波器可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF） 等。假如濾波器含有有源元件（晶體管、集成運算放大器等），側(cè)稱為有源濾波。本試驗就是采用低通濾波器的原理，設(shè)計電路，使其實現(xiàn)對輸入信號的篩選和截止，將無用的 信號抑制掉。二摘要濾波電路是一種能使有用信號通過而抑制無用頻率信號的電子裝置。工程上常用它來做處理信 號、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等。而有源低通濾波器是允許低頻信號通過而抑制高頻信號的元件。它運 用面積特別的廣泛，常被用作信號處理器。本文以有源低通濾波器設(shè)計為例介紹了一種電路優(yōu)化設(shè)計的方法，通過優(yōu)化設(shè)計能使某些性能要求 比擬適當(dāng)、調(diào)試比擬簡潔

6、的電路,使其降低元器件精度要求、簡化調(diào)試、提高性能。關(guān)鍵詞： LF412CH、放大器、二階低通濾波三設(shè)計的目的及任務(wù).課程設(shè)計的目的（1）熟識用multisim和protel畫有關(guān)有源濾波器電路的原理圖。能夠用所學(xué)學(xué)問進(jìn)行仿真分析。學(xué)習(xí)有源濾波器的設(shè)計方法。（4）學(xué)習(xí)有源濾波器的調(diào)試方法及幅頻特性的測量方法；熟識用運放構(gòu)成有源低通濾波器。.課程設(shè)計的任務(wù)要求選擇運算放大電路。選擇和計算全部電阻電容參數(shù)；（3）用Multisim仿真畫出幅頻響應(yīng)的波特圖。四設(shè)計及原理電路設(shè)計方案步驟：試驗設(shè)計思路：采納計算法設(shè)計有源低通二階濾波器，其電路從集成運放輸出到同相輸 入間引入一個負(fù)反應(yīng)，該反應(yīng)使改濾波器

7、只允許低頻端的信號通過，實現(xiàn)低通濾波。用 查表法設(shè)計，電路響應(yīng)特性、形式、類型及階數(shù)、濾波器性能參數(shù)，再依據(jù)截止頻 率，選定電容標(biāo)稱值，查表求出相應(yīng)電容值及電阻值，通過計算得到設(shè)計值以確定電路 參數(shù)。試驗步驟：.選擇運放：為了削減負(fù)載對濾波電路的負(fù)載效益，同時便于調(diào)整，我選用具有JFET作輸入級的 低調(diào)，高輸入阻抗運放的LF412CH。C3HH330nFVDD 12VVDDT1.m 9q.10,6Uo電路設(shè)計原理圖1-1.電路原理圖如(1-1),要求截止頻率為100HZ,為了波特圖能夠更好的平穩(wěn),我選擇Q值為0.707, 選擇電容器的容量，計算我選擇Cl=C3=330nF,那么依據(jù)根式得R1=

8、R2=1/(2tc)=4.7K。.經(jīng)同相放大電路輸入后計算得通帶增益為A=l+R6/R3=1.152五電路仿真C1Th-VDDVDDXBP1：R2 ：4.7kO：R1 ：47kO ：C2 , , 3：30nF ：12Va U1AIN OUT ：-4 -L ? 丫 * i_LJ ： a ：JfLF412CK ,:VEE ：:；12V：工：330 nF：R4 ： ：10.64kO ： lR3 ： ：70kfl ： :5a :電路仿真圖用Multism仿真，可得到的幅頻響應(yīng)波特圖如下圖:103.313 Hz103.313 Hz-3.04 dB由圖可見經(jīng)仿真分析可得在衰減為一3dB時得出的上限截止頻率

9、為103.313Hz, 相對誤差為2.45%,誤差分析：運放選的不是很抱負(fù)，不適合電路。波特儀不是很精確。 改進(jìn)方法：選擇合適的運放，選擇精確的波特儀。4、調(diào)試中遇到的問題及解決方法調(diào)試中特性測量中選擇Magnitude ;Horizontal和Vertical坐標(biāo)類型都選擇“Log”。假如幅 頻曲線的水平線沒消失，可能是Vertical坐標(biāo)范圍中的終點F沒調(diào)到合適位置，也可能是參數(shù)沒 選擇好，可適當(dāng)調(diào)整。六試驗總結(jié)在為期一周的試驗中我受益匪淺，通過查找資料設(shè)計阻擋高通信號的有源低通濾波電路，加強(qiáng) 了對二階低通濾波電路的熟識和理解，對元件的選擇原那么和計算有了基本的了解，熬煉了動手力量, 提高

10、了分析力量，為以后的畢業(yè)設(shè)計打下了初步基礎(chǔ)，。此外，我還熟識了 Multisim和protel軟件 的應(yīng)用。用Multisim進(jìn)行仿真分析，進(jìn)一步深入了在設(shè)計有源濾波器的過程中要應(yīng)對和解決的問題, 學(xué)習(xí)并了解了有源濾波器的調(diào)試方法及幅頻特性的測量。通過這次課程設(shè)計，在查找資料的過程中 我涉獵到許多課外學(xué)問，明白自己所學(xué)的僅僅是一些皮毛，還有許多東西需要去專研和細(xì)究。七儀器元件變壓器，電阻，電容，直流穩(wěn)壓電源，溝通電源，運算放大器，波特儀。八參考文獻(xiàn)1電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬局部主編：康華光，高等教育出版社。六試驗總結(jié)在為期一周的試驗中我受益匪淺，通過查找資料設(shè)計阻擋高通信號的有源低通濾波電路，加強(qiáng) 了對二階低通濾波電路的熟識和理解，對元件的選擇原那么和計算有了基本的了解，熬煉了動手力量, 提高了分析力量，為以后的畢業(yè)設(shè)計打下了初步基礎(chǔ)，。此外，我還熟識了 Multisim和protel軟件 的應(yīng)用。用Multisim進(jìn)行仿真分析，進(jìn)一步深入了在設(shè)計有源濾波器的過程中要應(yīng)對和解決的問題, 學(xué)習(xí)并了解了有源濾波器的調(diào)試方法及幅頻特性的測量。通過這次課程設(shè)計，在查找資料的過程中我涉獵到許多課外學(xué)問，明白自己所學(xué)的僅僅是一些皮毛，還有許多東西需耍去