二阶有源低通滤波器

1、设计题题目二阶有源低通滤波器设计一个有源低通滤波器的截止频率为f=10kHz。方案论证(1)：对信号进行分析与处理时，常常会遇到有用信号叠加上无用噪声的问题，这些噪声有的是与信号同时产生的，有的是传输过程中混入的。因此，从接收的信号中消除或减弱干扰噪声，就成为信号传输与处理中十分重要的问题。根据有用信号与噪声的不同特性，消除或减弱噪声，提取有用信号的过程称为滤波，实现滤波功能的系统称为滤波器。滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种工作原理：二阶有源滤波器是一种信号检测及传递系统中常用的基本电路，也是高阶虑波器的基本组成单元。常用二阶有源低通滤波器的电路型式有压控电压源型、无限增益多路反馈型和双二

2、次型。本次课程设计采用压控电压源型设计课题。有源二阶滤波器基础电路如图1所示:图1二阶有源低通滤波基础电路它由两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，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>>f0时(f0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-1800,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低通滤波器的幅频特性高频端迅速衰减，只允许低频端信号通过。具特点是输入阻抗高，输

3、出阻抗低。传输函数为:A(s)=Vo(s)Vi(s)1(3-AVF)sCR(sCR)2当f=0或者频率很小时，各电容可视为开路Ao=Af=1+(Avf-1)R1/R1称为通带增益11Q=称为等效品质因数3-Avf1称为特征角频率RC则A(s)=2sA。；.'n2.s，cQ上式为二节低通滤波电路传递函数的典型表达式注：当0=0.707时的3dB截止角频率，当Ao=Avf之3电路将自激振荡。当s=jw代入A(s)二A"2wc2sswcQA2A0Wc2Wc2sswcQ则20lgA(jw)A=20lgw22w21-()22(/wcwcQw(w)=-arctan-岫1-(w)2wcc对

4、pQsQr0rO0QQQQQQ图22二阶有源低通滤波电路的幅频响应由图可见，当Q=0.707时，幅频特性最平坦,而当Q>01707时，在通带截止频率附近幅频特性曲线将会上翘。Q值越大特性曲线上翘得越厉害。可见Q值具有重要的意义，Q值不同，幅频特性曲线的形状也不同。在设计滤波器时，Q值是一个重要的参数。2.1.3电阻电容的选取（式15）（式16）根据.R1R2C1C2R1R2）2-4>4二fC1C2R=R2,C1=C2由f=10kHz在这里所选用的电容C=1000pF推出R=15.9k'1R-16k'1G=C2=1000pF（2）芯片介绍：产品型号：LM324N1 .

5、概述与特点LM32铝由四个独立的运算放大器组成的电路。它设计在较宽的电压范围内单电源工作,但亦可在双电源条件下工作。本电路在家用电器上和工业自动化及光、机、电一体化领域中有广泛的应用。具特点如下： 具有宽的单电源或双电源工作电压范围；单电源3V30V双电源土1.5V±15V 内含相位校正回路，外围元件少 消耗电流小：Icc=0.6mA（典型值，RL=oo） 输入失调电压低：土2mV（典型值） 电压输出范围宽：0VVCC-1.5V 共模输入电压范围宽：0VVCC-1.5V 封装形式：DIP14图2LM324N实物图4VCCGKDH图3LM324N管脚图四总结与体会实习了两个星期的，我们

6、学会了很多东西，培养了动手能力也为我们以后的工作打下了良好的基础。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢周。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！参考文献1康华光，北京：高等教育出版社，2006.12邵