有源低通滤波电路设计

1、课程设计说明书题目有源低通滤波器电路设计系（部）电子与通信工程系专业（班 级）电气工程及其自动化姓名学号指导老师 起止日期模拟电路课程设计任务书一.设计题目有源低通滤波器电路设计二.技术参数和设计要求.技术参数设计一个能阻挡高频信号，输出低频信号的有源低通滤波电路；.设计要求（1）依据技术参数设计电原理图；（2）计算并选择电路元件及参数（含电源变压器）；（3）仿真调试电路；举例说明所设计的有源低通滤波器的广泛应用，简要说明电 路的工作原理。（4）撰写设计说明书。三.设计工作量设计时间一周，2022年下学期第17周进行。四.工作方案星期一：布置设计任务，查阅资料；星期二星期三：设计方案论证，进行

2、电路设计，计算并选择电路元件及参数;星期四：仿真调试电路星期五：撰写设计报告书，进行个别辩论。.参考资料.彭介华，电子技术课程设计指导，北京：高等教育出版社，1997；.高吉利，电子技术基础试验与课程设计，北京：电子工业出版社，2005；.童诗白，模拟电子技术基础，北京：高等教育出版社，1988；.康华光，电子技术基础模拟局部，北京：高等教育出版社，1988.本课程教材.指导老师张丹 刘亮 七.系部审批长沙学院课程设计鉴定表姓名丁时云学号2022042214专业电气班级2班设计题目有源低通滤波器电路的设计指导老师张丹，刘亮指导老师意见:评定等级： 老师签名：日期：辩论小组意见:评定等级：辩论小

3、组长签名：日期：教研室意见:教研室主任签名：日期：系（部）意见：系主任签名：日期：说明 课程设计成果分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；课程设计名目 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 三设计的目的及任务5 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 四设计及原理5 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 五电路仿真6

4、HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 六试验总结7 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 七仪器元件7 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 八参考文献7一引言在实际的电子系统中，输入信号往往是含有多种频率成分的简单信号，可能还会混入各种噪声、 干扰及其他无用频率的性号，因此需要设法将有用频率信号选择出来，将无用信号频率抑制掉。完 成此任务需要具有选频功能的电路。将信号的频率具有选择性的电路称为滤波器，他能是特定频率 范围内的信号顺当通过，而阻挡其他频率信号

5、通过。依据滤波器的工作频率，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF） 等。假如滤波器含有有源元件（晶体管、集成运算放大器等），侧称为有源滤波。本试验就是采用低通滤波器的原理，设计电路，使其实现对输入信号的筛选和截止，将无用的 信号抑制掉。二摘要滤波电路是一种能使有用信号通过而抑制无用频率信号的电子装置。工程上常用它来做处理信 号、数据传送和抑制干扰等。而有源低通滤波器是允许低频信号通过而抑制高频信号的元件。它运 用面积特别的广泛，常被用作信号处理器。本文以有源低通滤波器设计为例介绍了一种电路优化设计的方法，通过优化设计能使某些性能要求 比拟适当、调试比拟简洁

6、的电路,使其降低元器件精度要求、简化调试、提高性能。关键词： LF412CH、放大器、二阶低通滤波三设计的目的及任务.课程设计的目的（1）熟识用multisim和protel画有关有源滤波器电路的原理图。能够用所学学问进行仿真分析。学习有源滤波器的设计方法。（4）学习有源滤波器的调试方法及幅频特性的测量方法；熟识用运放构成有源低通滤波器。.课程设计的任务要求选择运算放大电路。选择和计算全部电阻电容参数；（3）用Multisim仿真画出幅频响应的波特图。四设计及原理电路设计方案步骤：试验设计思路：采纳计算法设计有源低通二阶滤波器，其电路从集成运放输出到同相输 入间引入一个负反应，该反应使改滤波器

7、只允许低频端的信号通过，实现低通滤波。用 查表法设计，电路响应特性、形式、类型及阶数、滤波器性能参数，再依据截止频 率，选定电容标称值，查表求出相应电容值及电阻值，通过计算得到设计值以确定电路 参数。试验步骤：.选择运放：为了削减负载对滤波电路的负载效益，同时便于调整，我选用具有JFET作输入级的 低调，高输入阻抗运放的LF412CH。C3HH330nFVDD 12VVDDT1.m 9q.10,6Uo电路设计原理图1-1.电路原理图如(1-1),要求截止频率为100HZ,为了波特图能够更好的平稳,我选择Q值为0.707, 选择电容器的容量，计算我选择Cl=C3=330nF,那么依据根式得R1=

8、R2=1/(2tc)=4.7K。.经同相放大电路输入后计算得通带增益为A=l+R6/R3=1.152五电路仿真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 :电路仿真图用Multism仿真，可得到的幅频响应波特图如下图:103.313 Hz103.313 Hz-3.04 dB由图可见经仿真分析可得在衰减为一3dB时得出的上限截止频率

9、为103.313Hz, 相对误差为2.45%,误差分析：运放选的不是很抱负，不适合电路。波特仪不是很精确。 改进方法：选择合适的运放，选择精确的波特仪。4、调试中遇到的问题及解决方法调试中特性测量中选择Magnitude ;Horizontal和Vertical坐标类型都选择“Log”。假如幅 频曲线的水平线没消失，可能是Vertical坐标范围中的终点F没调到合适位置，也可能是参数没 选择好，可适当调整。六试验总结在为期一周的试验中我受益匪浅，通过查找资料设计阻挡高通信号的有源低通滤波电路，加强 了对二阶低通滤波电路的熟识和理解，对元件的选择原那么和计算有了基本的了解，熬炼了动手力量, 提高

10、了分析力量，为以后的毕业设计打下了初步基础，。此外，我还熟识了 Multisim和protel软件 的应用。用Multisim进行仿真分析，进一步深入了在设计有源滤波器的过程中要应对和解决的问题, 学习并了解了有源滤波器的调试方法及幅频特性的测量。通过这次课程设计，在查找资料的过程中 我涉猎到许多课外学问，明白自己所学的仅仅是一些皮毛，还有许多东西需要去专研和细究。七仪器元件变压器，电阻，电容，直流稳压电源，沟通电源，运算放大器，波特仪。八参考文献1电子技术基础模拟局部主编：康华光，高等教育出版社。六试验总结在为期一周的试验中我受益匪浅，通过查找资料设计阻挡高通信号的有源低通滤波电路，加强 了对二阶低通滤波电路的熟识和理解，对元件的选择原那么和计算有了基本的了解，熬炼了动手力量, 提高了分析力量，为以后的毕业设计打下了初步基础，。此外，我还熟识了 Multisim和protel软件 的应用。用Multisim进行仿真分析，进一步深入了在设计有源滤波器的过程中要应对和解决的问题, 学习并了解了有源滤波器的调试方法及幅频特性的测量。通过这次课程设计，在查找资料的过程中我涉猎到许多课外学问，明白自己所学的仅仅是一些皮毛，还有许多东西需耍去