有源帶通濾波

1、電氣工程學院 電測與計量 課程設計設計題目：有源帶通濾波器 學號： 姓 名： 同 組 人： 指導教師 設計時間： 設計地點： 電氣學院實驗中心 電測與計量 課程設計成績評定表姓 名 學 號課程設計題目： 有源帶通濾波器 課程設計答辯或提問記錄：成績評定依據(jù)：課程設計預習報告及方案設計情況（30）：課程設計考勤情況（15）：課程設計調試情況（30）：課程設計總結報告與答辯情況（25）：最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定）指導教師簽字： 年 月 日 電測與計量 課程設計任務書學生姓名：指導教師： 一、課程設計題目： 有源帶通濾波器二、課程設計要求1. 根據(jù)具體設計課題的技術指標和給定條件

2、，獨立進行方案論證和電路設計，要求概念清楚、方案合理、方法正確、步驟完整；2. 查閱有關參考資料和手冊，并能正確選擇有關元器件和參數(shù)，對設計方案進行仿真；3. 完成預習報告，報告中要有設計方案，設計電路圖，還要有仿真結果；4. 進實驗室進行電路調試，邊調試邊修正方案；5. 撰寫課程設計報告最終的電路圖、調試過程中遇到的問題和解決問題的方法。三、進度安排1時間安排序 號內 容學時安排（天）1方案論證和系統(tǒng)設計12完成電路仿真，寫預習報告13電路調試24寫設計總結報告與答辯1合 計5設計調試地點：電氣樓4102執(zhí)行要求課程設計共5個選題，每組不得超過2人，要求學生在教師的指導下，獨力完成所設計的詳

3、細電路（包括計算和器件選型）。嚴禁抄襲，嚴禁兩篇設計報告雷同。摘要濾波器是一種具有頻率選擇功能的電路，它能使有用的頻率信號通過。而同時抑制或衰減不需要傳送頻率范圍內的信號。實際工程上常用它來作為信號處理，數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等，目前在通訊，聲納，測控，儀器儀表等領域中有著廣泛的應用。關鍵詞：濾波器，頻率，抑制 目錄 第一章 系統(tǒng)方案設計第二章 仿真第三章 電路調試第四章 結論第五章 心得體會與建議15第一章 系統(tǒng)方案設計LM324是四運放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝。它的內部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖一所示的符號來表示，它有

4、5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖二。 圖一 圖二帶通濾波器是低通濾波器和高通濾波器的級聯(lián)。根據(jù)頻率范圍10k-20k 赫茲的要求，可知相應的低通濾波器的導通頻率應為0-20k赫茲，高通濾波器的導通頻率為大于10k赫茲。低通高通設計電路圖如下：元件參數(shù)的選擇與計算：a) 查找資料可知，二階巴特沃思濾波器的AVF1=1.586，因此由兩級串聯(lián)的帶通濾

5、波電路的通帶電壓增益（AVF1）2=（1.586）22.515b) 考慮到由于元件參數(shù)值誤差對傳遞函數(shù)的影響，預計實際截止頻率可能存在較大的誤差（預計在10%），為確保在10KHz和20KHz處的衰減不大于3dB，故以額定截止頻率9KHz和22KHz進行設計。c) 由于運放電路中的電阻不宜選擇過大或太小，一般為幾千歐至幾十千歐，因此選擇低通級電路的電容值為C1=C4=1nF，高通級電路的電容值為C2=C3=1nF，由c=,可計算得出R2=5.23K,R6=R7=17.8 K.d) 考慮到已知AVF1=1.586，同時盡量使運放同向輸入端和反相輸入端對地的直流電阻基本相等，選擇R5=R9=20K

6、,則R4=R8=(AVF1-1)R511.8K.e) 當電路通入信號時，信號通過R1和R3進行衰減，它的戴維寧電阻是R1和R3的并聯(lián)值，這個電阻應相當于低通級電阻R2,即，由于整個濾波電路通帶增益是電壓分壓器比值和濾波器部分增益的乘積，且應等于單位增益，故有，聯(lián)解這兩個方程，可得R1=17.6K，R3=11.62K。至此，整個電路圖參數(shù)都已確定。第二章 仿真10KHz時，衰減為-1.197dB,小于3dB。20KHz時，衰減為-0.455dB,小于3dB。示波器圖：通過觀察示波器和波特圖的顯示，仿真符合要求。第三章 電路調試考慮到實際情況，電阻值不可能取到很精確，修改部分電阻值使符合實際后：P

7、CB板電路如圖：第四章 結論f(KHz)U(v)3.071.694.022.765.054.066.085.226.996.327.997.488.998.3010.028.8014.009.3818.008.6620.097.9021.007.5222.077.2223.026.8224.066.4225.006.0827.005.5030.004.74實驗所記錄數(shù)據(jù)如上表所示，已知輸入電壓U=10.52V,由表可知：當f=10.02KHz時，衰減值為-1.11dB；當f=20.09KHz時，衰減值為-2.04dB。所以當輸入信號的頻率在10KHz-20KHz范圍內時，當信號通過濾波器時，幾乎沒有衰減；當輸入信號的頻率小于10KHz 或者大于20KHz時，當信號通過濾波器時，有很大幅度的衰減，從而達到了帶通濾波的要求。參考