电子课程设计---二阶有源高通滤波器

1、长沙学院电子技术课程设计说明书题目有源咼通滤波器设计系（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201561 -20156523模拟电子技术课程设计任务书4课题名称有源高通滤波器设计设 计内 容及 要求1.1. 技术参数设计一个能阻挡低频信号，输出咼频信号的有源咼通滤波电路；2.2. 设计要求(1)举例说明所设计的有源高通滤波器的广泛应用，并熟悉芯片 LM741ENLM741EN 勺各引脚功能，以及其应用。简要说明电路的工作原理。(2)计算并选择电路元件及参数；(3)仿真调试电路；(4)撰写设计报告及使用说明书。设 计 工作 量1 1、系统整

2、体设计；2 2、系统设计及仿真；3 3、在 MultisimMultisim 或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示；4 4、 提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程， 参考文献、设计总结等。进度安排起止日期(或时间量)设计内容(或预期目标)备注第一天课题介绍，答疑，收集材料第二天设计方案论证第三天进行具体设计第四天进行具体设计第五天编写设计说明书指导老师 意见年 月曰教研室意见年 月曰系(部)：电子信息与电气工程系专业：光电信息工程指导教师：龙英5长沙学院课程设计鉴定表姓名学号 20130412162013041216 专业 光电信息科学与工程班级2 2 班设计题目

3、有源高通滤波器设计指导教师指导教师意见：评定成绩：教师签名：日期：答辩小组意见：评定成绩：答辩小组长签名：日期：教研室意见：最终评定等级：教研室主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五等。6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 .5LM741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 .61.滤波电路 .62.集成运放电路和反馈电路 .63.二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

4、进行仿真调试 .91.仿真电路 .92.波特图幅频特性 .103.波特图相频特性 .104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 .1 3利用记录仪观察波形数据 .1 3六、实训总结 .1 4七、参考文献 .1 47、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

5、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。、LM741EN5LM741EN5 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。由于采用了有源负载，所以只要两级放大就可以达到很高的电压增益和很宽的共模及差模输入电压范围。电路采用内部补偿，电路比较简单不易自激，工作点稳定，使用方便，而且设计了

6、完善的保护电路，不易 损坏。可广泛应用于各种数字仪表及工业自动控制设备中。LM741LM741 芯片引脚和工作说明:1和5为偏置（调零端）2为正向输入端3为反向输入端4接地6为输出7接电源8空脚113z1/kJ16六、实训总结有源高通滤波电路能传送输入信号中有用的频率成分， 有效衰减或抑制无用的频率成分， 并对有用 的频率成分有一定的电压放大作用。 有源高通滤波电路应包括：滤波电路、 集成运放、 反馈电路三个部 分。滤波电路能有效滤除无用频率信号成分， 保留有用频率信号成分。 集成运放和反馈电路使电路具有 一定的电压放大作用， 使电路滤波特性趋于理想。二阶有源高通滤波电路在滤波效果、 幅频特性

7、衰减率 方面相对高阶段滤波电路要差。 但是通过两节二阶滤波电路级联可构成四阶甚至跟高阶的滤波电路， 使 其幅频特性曲线更接近理想的特性。在使用Multisim 10软件中进行仿真实验时，我对二阶高通滤波电路的频率特性和不同频率下的输 出信号进行了分析，电路能有效滤除或衰弱截止频率为200Hz以下的电压信号， 能完整传送频率200Hz以上的电压信号，并对其有一定放大作用，最终结果基本达到了预期要求。但是个人觉得本次设计还存在很多不足，在分析运算放大器时，是将运放当成理想运放来考虑的， 所以在实际中肯会有些许偏差。 实际电路中会与设计中的一些电阻或电容的参数有些偏差， 可能导致截 止频率少许偏高或

8、偏低。 另外， 对于高于截止频率的信号，虽然电路能完整的输出并一定的放大， 但是 会有或多或少的相位移。若能很好的控制电路元器件的参数使电路完整输出高于截止频率的信号成分并不产生较大相位移， 则有源高通滤波电路的功能就会更趋于理想状态。本次课程设计是我们的第一次课程设计，在设计过程中我们遇到许多不懂的专业知识，大家都是在 网上查阅了解，所以在以后的实践设计中希望老师能够多加指导， 这样可以帮我们节省更多时间， 提高 做设计的效率， 但也因为这样才使得我们有更多的机会去独立思考和实践。 希望学校以后能够给我们更 多这样的实践机会，这样才能真正的加强我们的专业技能，为以后的工作奠定好基础。本次课程设计也改变了我们对专业知识的认识， 加深了对专业知识的了解， 从本质上加强了我们对 专业的兴趣。 在以后的课程设计中希望学校尽量出一些往届没有做过的课题，不能从网上找到一模一 样的题目，这样才能真正考验同学们的能力，让我从全新的设计中学习更多