二阶有源低通滤波器课程设计

二阶有源低通滤波器2023043209二阶有源低通滤波器20230432090921长沙学院模电课程设计说明书目 二阶有源低通滤波器系〔部〕 专业〔班级〕 09通信号20230432092023112227日摘要：我课程设计的课题是二阶有源低通滤波器。首先，依据教师给定的课程设计的任务和要求，选定一款集成运算放大器，再依据技术要求选择其它元器件，设计出外围电路，并设计出整体电路的电路图及其各元件的参数，同时要给出其工作原理；其次步，对设计出的电路图进展仿真。通过仿真软件Multisim对所设计的电路的进展瞬态分析测试和沟通扫描以及其它必要仿真，并进展分析，确定电路设计的正确性和可行性；最终指标进展比照分析，并对设计成果作出评价.

，第三步把仿真结果与理论关键词:滤波器、二阶有源低通感量，这就必定增加电感元件的体积，重量与本钱。这种冲突在低频时尤为突出。为了解决这一冲突，五十年月有人提出用由电阻、电容与晶体管组成的有源网络替代电感元件，由此产生了用有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器，称为有源滤波器。六十年月末由分立元件组成的有源滤波器得到应用。七十年月以来，由薄膜电容、薄膜电阻和硅集成电路运算放大器构成的薄膜混合集成电路供给了大量质优价廉的小型和微型有源器。集成电路技术的消灭和迅

RC滤波速进展给有源滤波器赐予巨大的生命力。集成电路有源滤波器不但从根本上抑制了

R、L、C无源滤波器在低频时存在的体积和重量上的严峻问题，而且本钱低、质量牢靠及寄生影响小。和无源滤波器相比，它的设计和调整过程较简便，此外还能供给增益。固然，有源滤波器也有如下缺点：1.宽限制，使绝大多数有源滤波器仅限于音频范围而无源滤波器没有这种上界频率限制，适用的频率范围可高达

500MHZ

由于有源元件固有的带(f<20KHZ)内应用，.生产工艺和环境变化所造成的元件偏差对有源滤波器的影响较大。.有源元件要消耗功率。尽管如此，在声频(f<4KHZ)范围内有源滤波器在经济和性能上要比无源滤波器优越得多，界各国先进的因此在世通信系统中得到极其广泛的应用。名目绪论实习的主要内容设计作品名称〔或课题〕电路设计原理图：.心得体会:5存在的缺乏及建议:6参考文献:绪论从上世纪二十年月至六十年月，电滤波器主要由无源元件高无源滤波器的质量，要求所用的电感元件具有较高的品质因数

RL、C构成，称为无源滤波器。为了提Q,但同时又要求有肯定的电实习的主要内容09级模拟电子技术课程设计任务书系〔部〕：电子与通信工程系专业：09通信指导教师：谢志宇、 课题名称 二阶有源低通滤波器1、选题范围:直流稳压电源类:串联稳压、三端稳压等。信号源〔振荡器〕类:放大器类〔低频、中频、高频、音频、甲类、乙类、丙类等〕晶体管类、集成运算类等;滤波器类〔有源、无源〕：高通、低通、带通、带阻;〔对信号处理方式：调幅、调频、鉴频、鉴相、微分、积分、检波等〕也可通过各种模拟IC的典型应用电路设计;2、设计要求:设计方法、参数、计算步骤、公式和根本原理说明;电路必需通过multisim软件仿真验证;有相关参数测试数据或波形分析说明。1、祥见课程设计指导书2、课程设计提交的资料:课程设计说明书打印稿及电子文档;设计电路仿真源文件;起止日期〔或时间〕 设计内容〔或预期目标〕 备注度20231227日一安31日排

二阶有源低通滤波器 202304320909通信2彭雄亮祥见课程设计指导书意见

系〔部〕领导意见

设计作品名称〔或课题〕二阶有源低通滤波器电路设计原理图:c uo 在本次试验中设计一个有源低通滤波器，截止频率 f=1kHz,通带电压放大倍数： A=2,在f=c uo 时，要求幅度衰减大于 30dB。1二阶有源低通滤波器原理图〔一〕有源二阶低通滤波电路路如图1所示。其传输函数为：Au(S)

Auo11

1CCRR121 2Q为品质因数,

R1C1

R2C1

(1Auo^—sRC

CCRR5二阶有源低通滤波器 202304320909通信2彭雄亮A通带内的电压放大倍数:Auo 1滤波器的截止角频率:

2fJRiRCC c212cQ R1C1

R2C1

1SRC(1为了削减输入偏置电流及其漂移对电路的影响，应使:R R R//R1 2 3 4A将上述方程与Auo 1AR4 f(1 R2)

联立求解，可得:为了使运放输入端对地电阻平衡 ,在求解电路参数时,还要外加一个等式R1+R2=R3//R。假设在给定有源二阶低通滤波器的截止频率为况

fc=2kHzAv=2,品质因素为Q=0.707的情下，选择集成运放的型号为卩A741，并取电容C=0.01忻，然后将C=0.01疔，Q=0.707,Av=2,Fc=2kHz条件代入上述求出的性能参数方程和R1+R2=R3//R4,表达式就构成了四元三次方程组。解该方程组得电路参数为 R1=5.63KQ,R2=11.25KQR3=R4=33.76KQ,C1=C=0.01疔6二阶有源低通滤波器 202304320909通信2彭雄亮仿真和性能测试与分析:Multisim9软件下仿真的波形图:Cscilloscope-ZSClXIJ t

Tm^ Crarr*iA Ciann#)B

EV*HnT1•+ ：2.E22ms-&97.173mV -：.M5V 阳T2十*] 13.KIms■ML汀凶mV -l.KflV ”rT2T1 043001 □■OMV 3.>MV SaveExtTrd|-Tirrntbass----——ChanrrelA----- ChanrelE-- -Tfi^gtr ---------Li-DIV [SMmVj”&iv SzalEpVVDiv 已泸俸划IF电X[Wjitrpnpl— ysositon1。

10 IVYTA：”cjAB-IACI>0I|DCrAC|0|“DCIr[h佬LEVE空J竺阿乏Y幅频特性曲线：

2输入输出信号波形Fl»tter-KBF1 XJeI即沧止曲三—Halcj&ntalItofmI

IL&J5IF WHz F2M 1相Hz 1-20：；1圮3幅频特性曲线

-Comrels日三匸兰姿ISjim[|Ser...j|+厂” -c 本次试验要求的截止频率 求幅度衰减大于可知根本上符合。c 7

30dB,依据仿真的数据二阶有源低通滤波器 202304320909通信2彭雄亮心得体会:这次的模拟电子根底课程设计，我们完成了从设计到制作的完整过程，在这期间学到了很多关于模电理论和实践方面的学问，受益匪浅。虽然遇到了很多困难，但我也深深的体会到了其中的乐趣，它也让我对模电的学问有了更切身的理解。我们制作的是在书上消灭过的，但是要通过我们所学的学问完全自行思考和设计出电路。在查找了很多有关方面的资料，以及观看分析了很多集成运算放大器后，我们最终设计出了自己的电路。期间我觉察我们所学的理论与实际还是有很大的区分的，于是我们通过理论联系实际，最后我们确定了自己的合理的原理图，在使用Multisim仿真的过程中，我们第一步是绘制滤波器的原理图，接着依据计算的结果设置元件的各种参数，最终就要应用Multisim过理论与结果的比较，我们对电路元件参数进展了相应的修改，最终得到了较为合理的原理图。短暂几天的课设，让我深切的体会到模电这门课程的作用和意义对于我们以后,并且对其有了更深的理解的实践有着极大的作用。另外，通过这次课设让我们进一步的了解到了仿真软件的重要作用。这次课设不管是在理论学问还是在具体实践都有了极大的提高。在以后的学习中，我们会不断的摸索，不断实践，更好的利用各种手段帮助我们提高，使我们更好的理解所学的学问，弥补实践的缺乏，由理论联