KHN濾波器分析與設(shè)計(jì)

1、現(xiàn)代電路理論與設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告LlF'MjA.巨Ili實(shí)驗(yàn)名稱KHNS波器分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)日期2015-10-30班級(jí)研15-2班學(xué)號(hào)2015200236姓名P汪瑤指導(dǎo)老師評(píng)分、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、KHN濾波器電路組成2.KHN濾波器轉(zhuǎn)移函數(shù)及設(shè)計(jì)方程圖8.1所示電路的方程為氐('+爭(zhēng))(丄十書(shū))RsRai+Rj幻-走巧3V,<s>=_iRTU；Vj(h從V1處輸出時(shí)是一個(gè)高通濾波器，從V2處輸出時(shí)是一個(gè)帶通濾波器，從V3處輸出時(shí)是一個(gè)低通濾波器，其轉(zhuǎn)移函數(shù)分別為S-4-R）R3+RjXR7csXR7c（z聲）嘉寧亂品爐u+走）石勒口X品占陰X品”品TJ_一（1*語(yǔ)）屛嘉X點(diǎn)

2、X民”曲麗JIh%）兀J1二|崽匚1?1'它們的極點(diǎn)頻率w和Q值都相同，分別為各濾波電路的增益分別為:、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)定性分析KHN濾波器的參數(shù)變化對(duì)濾波的影響;(2) 幫助學(xué)生理解濾波器的分析設(shè)計(jì)過(guò)程。三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程1理論計(jì)算為了方便分析計(jì)算取6=C2=C=10nFR仁R2=R3=R4=R5=R6=R=100k由計(jì)算公式求得，wp=1OOOrad/s，Q=1,2、仿真步驟8.2(1)按照電路圖，選好元器件，并按理論計(jì)算設(shè)定元件值，搭建好仿真電路。如下圖所示：圖8.2仿真電路圖(2)設(shè)置仿真參數(shù)，如下圖8.3所示：fJIUbiki»1'L»II-i"

3、!¥?»a£用*£l匚¥1'wiFiiijLM-c:IEnriFiBwrirvICOnDKUp如餐ioa“AWA"J-R網(wǎng)Filugb*Obma時(shí)1«>1111星1幣甩ihOAiiwd*rliir-Br-Th.#liItII弱1鼻i圖8.3仿真參數(shù)設(shè)置X運(yùn)行仿真，得到如下圖8.4所示:圖8.4V1，V2和V3輸出波形圖(3) 改變C1值。采用參數(shù)掃描方式，讓C1的值從6n到14n,每2n取一次值。設(shè)置參數(shù)掃描后的波形如圖8.5所示，口icV(D3JLrocni圖8.5改變參數(shù)C1的波形變化改變C2值。采用參數(shù)掃

4、描方式，讓C2的值從6n到14n,每2n取一次值。設(shè)置參數(shù)掃描后的波形如圖8.6所示圖8.6改變參數(shù)C2的波形變化改變R1值。采用參數(shù)掃描方式，讓R1的值60k到140k，每20k取一次值。設(shè)置參數(shù)掃描后的波形如圖8.7所示圖8.7改變參數(shù)R1的波形變化改變R2值。采用參數(shù)掃描方式，讓R2的值從60k到140k，每20k取一次值。設(shè)置參數(shù)掃描后的波形如圖8.8所示(4) 改變R3值。采用參數(shù)掃描方式，讓R3的值從60k到140k，每20k取一次值設(shè)置參數(shù)掃描后的波形如下圖8.9所示圖8.9改變參數(shù)R3的波形變化(5) 改變R4值。采用參數(shù)掃描方式，讓R4的值從60k到140k，每20k取一次值

5、設(shè)置參數(shù)掃描后的波形如下圖8.10所示圖8.10改變參數(shù)R4的波形變化改變R5值。采用參數(shù)掃描方式，讓R5的值從60k到140k，每20k取一次值設(shè)置參數(shù)掃描后的波形如下圖8.11所示圖8.11改變參數(shù)R5的波形變化(10)改變R6值。采用參數(shù)掃描方式，讓R6的值從60k到140k，每20k取一次值設(shè)置參數(shù)掃描后的波形如下圖8.12所示圖8.12改變參數(shù)R6的波形變化四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析由圖8.4可看出，KHN濾波器可以實(shí)現(xiàn)高通濾波和帶通濾波以及低通濾波三種濾波方式，我們可以根據(jù)需要，選擇不同的輸出端口，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的濾波功能。由圖8.5可看出，隨著電容C1的值由小變大，高通功能端口的輸出波形，Q值

6、逐漸增大，過(guò)度帶減小明顯；帶通功能端口的輸出波形，中心頻率逐漸減小，通帶寬變窄，且高頻段變化更為明顯；低通功能端口的輸出波形，截止頻率變化不是很大，Q值逐漸增大，波形的過(guò)渡帶明顯減小。由圖8.6可看出，隨著電容C2的值由小變大，高通功能端口的輸出波形，Q值逐漸減小，過(guò)度帶隨之增大；帶通功能端口的輸出波形，中心頻率逐漸減小，通帶寬變寬，且低頻段變化更為明顯；低通功能端口的輸出波形，截止頻率明顯減小，Q值也逐漸減小，過(guò)渡帶也隨著增大。由圖8.7可看出，隨著電阻R1的值由小變大，高通，帶通，低通功能端口的輸出波形，變化規(guī)律同改變C1相似。由圖8.8可看出，隨著電阻R2的值由小變大，高通，帶通，低通功

7、能端口的輸出波形，變化規(guī)律同改變C2相似。由圖8.9可看出，隨著電阻R3的值由小變大，高通功能端口的輸出波形，Q值逐漸減小，過(guò)度帶減小，且輸出增益也逐漸減??；帶通功能端口的輸出波形，中心頻率基本不變，且輸出增益明顯下降；低通功能端口的輸出波形，截止頻率變化不是很大，Q值逐漸減小，波形的過(guò)渡帶減小，且輸出增益也是減小的。由圖8.10可看出，隨著電阻R4的值由小變大，各功能端口的變化規(guī)律同改變R3是相反的。由圖8.11可看出，隨著電阻R5的值由小變大，高通功能端口的輸出波形，Q值減小不明顯，過(guò)度帶增大，且輸出增益也逐漸減??；帶通功能端口的輸出波形，中心頻率逐漸減小，而且通帶寬基本不變；低通功能端口的輸出波形，截止頻率變化不是很大，Q值逐漸增大，波形的過(guò)渡帶減小，且輸出增益增大。由圖8.12可看出，隨著電阻R6的值由小變大，各功能端口的變化規(guī)律同改變R5基本相反，除了帶通通帶大小也基本不