有源高通濾波器電路設(shè)計

長沙學院課程設(shè)計說明書題目有源高通濾波器電路設(shè)計系（部)電子與通信工程系專業(yè)（班級）08電氣工程及其自動化二班姓名學號指導教師起止日期模擬電路課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目有源高通濾波器電路設(shè)計技術(shù)參數(shù)和設(shè)計要求技術(shù)參數(shù)設(shè)計一個能阻擋低頻信號，輸出高頻信號的有源高通濾波電路；設(shè)計要求（1） 舉例說明所設(shè)計的有源高通濾波器的廣泛應(yīng)用，并熟悉芯片LM741EN的各引腳功能，以及其應(yīng)用。簡要說明電路的工作原理。（2） 計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)計報告及使用說明書。設(shè)計工作量設(shè)計時間一周，2009年下學期第17周進行。工作計劃星期一：布置設(shè)計任務(wù)，查閱資料；星期二?星期四：設(shè)計方案論證，進行電路設(shè)計，計算并選擇電路元件及參數(shù)；星期五：撰寫設(shè)計報告及使用說明書，進行個別答辯。參考資料彭介華，《電子技術(shù)課程設(shè)計指導》，北京：高等教育出版社，1997；高吉祥，《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(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)——模擬部分》，北京：高等教育出版社，1988本課程教材指導教師系部審批

課程設(shè)計鑒定表姓名學號專業(yè)電氣工程及其自動化班級08二班設(shè)計題目 有源高通濾波器電路設(shè)計 指導教師指導教師意見：評定等級： 教師簽名： 日期： 答辯小組意見：評定等級： 答辯小組長簽名： 日期： 教研室意見：教研室主任簽名：一 一日期：一 _系（部）意見：系主任簽名： 日期： 說明 課程設(shè)計成績分“優(yōu)秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四類；目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 摘要及關(guān)鍵詞 5二、 Multisim10繪制的原理圖 6三、 Multisim10仿真波特示意圖 7\o"CurrentDocument"四、 心得體會 9\o"CurrentDocument"五、 參考文獻 9、摘要及關(guān)鍵詞摘要：濾波電路是一種能使有用頻率信號通過而同時抑制無用頻率信號的電子裝置。工程上常用它來作信號處理、數(shù)據(jù)傳輸和抑制干擾等。我們現(xiàn)在主要討論模擬濾波器。以往這種濾波電路主要采用無源R、L和C組成，20世紀60年代以來，集成運放獲得了迅速發(fā)展，由它和R、C組成的有源濾波電路，具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點。此外，由于集成運放的開環(huán)電壓和輸入阻抗均很高，輸出阻抗又低，構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但是，集成運放的帶寬有限，所以目前有緣濾波電路的工作頻率難以做的很高，以及難于對功率信號進行濾波，這是它的不足之處。[1]在實際電子系統(tǒng)中，輸入信號往往是含有多種頻率成分的復雜信號，可能還會混入各種噪聲、干擾及其它無用頻率的信號，因此需要設(shè)法將有用頻率信號挑選出來、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。Multisim是加拿大圖像交互技術(shù)公司（InteractiveImageTechnoligics簡稱IIT公司）推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真。 Multisim提煉了SPICE仿真的復雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入的 SPICE技術(shù)就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計，這也使其更適合電子學教育。通過 Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計工程師和電子學教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計流程。⑵關(guān)鍵詞：有源高通濾波電路；Multisim。Multisim10繪制的原理圖性能測試與分析該濾波器通帶增益A°T,截止頻率fc=300Hz,Q為0.707。取基準電容C0=0.033|i尸，則基準電阻%=1/(2兀匕人0)=16.076kQ，各元件的參數(shù)計算如下：C1=C2=C0=1/(2酒'R0)=0.033叩C3=C0/A0=0.033rFR1=R0/[Q(2+1/A0)]=7.85kQR2=RQ(1+2A0)=34.097kQ將各元件參數(shù)取標準值，即得如上電路圖。

三、Multisim10仿真波特示意圖Multisim仿真波特圖圖（a）很顯然，上述通過仿真得到的幅頻特性曲線符合電路理論的計算值。電路截止頻率為300Hz左右。當信號頻率在300Hz以下：例如150Hz的正弦波信號。其輸入、輸出波形在示波器顯示如下圖所示:

上圖中A通道顯示的是輸入信號，B通道顯示的為輸出信號波形。很顯然，衰減倍數(shù)是5倍左右。當信號頻率在300Hz以上：例如3000Hz的正弦信號。其輸入、輸出波形在示波器顯示如下圖所示：根據(jù)分析，輸入輸出波形只是方向相反，信號強度并沒有發(fā)生衰減。這就證明，在截止頻率以上的信號可以無衰減通過。四、心得體會《電子技術(shù)基礎(chǔ)》是我們這個學期新開設(shè)的課程，它是研究各種半導體器件的性能、電路及其應(yīng)用的學科。教材中總結(jié)了今年來的教學實踐經(jīng)驗，加強了基礎(chǔ)理論，如加強了半導體的物理基礎(chǔ)和電路的基本分析方法；同時也吸收了國類外的先進技術(shù)，如加強了現(xiàn)行集成電路的原理和應(yīng)用，增加了電子電路計算機輔助分析等內(nèi)容。通過一個學期的學習，我對二極管及其基本電路、雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)、模擬集成電路、反饋放大電路、功率放大電路、信號處理與信號產(chǎn)生電路等有了一定的認識和理解。但總覺得理解不夠深刻，就像陸游的《冬夜讀書示子聿》一詩中所說的：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”-----從書本上得到的知識畢竟比較膚淺，要透徹地認識事物還必須親自實踐。看書就是不夠過癮，得自己動手練練才好。這周我們進行了為期一周的課程設(shè)計，星期一上午老師給我們布置了課題，講了一些注意事項。之后我們組的同學便立刻趕去圖書館收集相關(guān)的資料。下午我們設(shè)計好了實驗原理圖。第二天去機房進行仿真，用Multisim畫好圖后，仿真的時候卻出現(xiàn)了問題，完全與理論情況不符。找了很久都沒找出原因。后來我們將畫的圖另存之后重新設(shè)計了一個電路圖，再次仿真總算作對了。但沒弄清楚第一次設(shè)計的圖錯在哪，我們實在不甘心。于是我們返回去，仔細檢查電路圖，終于找到了原因：原來是芯片有兩個腳正好接反了！這次課程設(shè)計讓我對有源高通濾波器電路有了更深刻的理解，讓我意識到在設(shè)計好電路后一定要仔細檢查，不能輕易放棄，要知道成功和失敗往往只有一步之差。同時團隊成員之間的合作也非常重要，我們要讓每位成員都積極主動的思考