大連理工大學(xué)城市學(xué)院模擬電子電路課程設(shè)計(jì)低通濾波器報(bào)告范文

大連理工大學(xué)城市學(xué)院模擬電子電路課程設(shè)計(jì)低通濾波

器報(bào)告范文第一章設(shè)計(jì)任務(wù)項(xiàng)目名稱：低通濾波器本項(xiàng)目的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)壓控低通濾波器，其上限頻率為1500赫茲，并滿足帶外每十倍頻程大于40分貝衰減的要求。該電路運(yùn)用了所學(xué)的大部分模擬電子電路知識。項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明本項(xiàng)目主要用來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)題通濾波器。設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)一個(gè)壓控低通濾波器，其上限頻率為1500赫茲，并滿足帶外每十倍頻程大于40分貝衰減的要求。1.2.2進(jìn)度安排項(xiàng)目總體功能圖第二章需求分析問題基本描述將RC無源低通濾波器的輸出端接同相比例運(yùn)算電路的輸入端即可構(gòu)成一個(gè)一階低通濾波器。系統(tǒng)問題分解及功能基本要求1）實(shí)現(xiàn)低于fp2的信號能夠通過設(shè)計(jì)一個(gè)RC低通濾波器，口使得其截止頻率為￡口2,即當(dāng)有信號輸入時(shí)，只有低于fp2的信號可以通過，高于fp2的信號將被過濾掉?？?）實(shí)現(xiàn)高于fp1的信號能夠通過設(shè)計(jì)一個(gè)RC高通濾波器，使得其截止頻率為￡口1,即當(dāng)有信號輸入時(shí)，只有低于fp1的信號可以通過，高于fp1的信號將被過濾掉?？?）壓控電壓源二階帶通濾波電路設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)為同相接法，濾波器的輸入阻抗較高，輸出阻抗較低，濾波器相當(dāng)于一個(gè)電壓源。其優(yōu)點(diǎn)是：電路性能穩(wěn)定，增益容易調(diào)節(jié)。24）無限增益多路負(fù)反饋二階帶通濾波電路設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器為反相接法，由于放大器的開環(huán)增益無限大，反相輸入端可視為虛地，輸出端通過電容和電阻形成兩條反饋支路。其優(yōu)點(diǎn)是：輸出電壓與輸入電壓的相位相反，元件較少，但增益調(diào)節(jié)不方便。5）濾波器的階數(shù)的設(shè)計(jì)濾波器的階數(shù)是指在濾波器的傳遞函數(shù)中有幾個(gè)極點(diǎn).階數(shù)同時(shí)也決定了轉(zhuǎn)折區(qū)的下降速度，一般每增加一階（一個(gè)極點(diǎn)），就會(huì)增加一20dBDec（—20dB每十倍頻程）。要設(shè)計(jì)二階濾波器，即設(shè)計(jì)的電路電壓增益在過渡帶下降速率為40dB/十倍頻?？?.3設(shè)計(jì)原理將RC無源低通濾波器的輸出端接同相比例運(yùn)算電路的輸入端即可構(gòu)成一個(gè)一階低通濾波器。第三章調(diào)試并分析結(jié)果輸入說明根據(jù)題目要求設(shè)計(jì)一種低通壓控濾波器，采用EDA仿真軟件MultiimIO對壓控電壓源型二階有源低通濾波電路進(jìn)行仿真分析、調(diào)試，從而實(shí)現(xiàn)電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。仿真預(yù)計(jì)輸出根據(jù)前面的電路圖進(jìn)行仿真調(diào)試，首先連接好電路，將輸入信號設(shè)定為U=1V,頻率為留=1000近，口觀察輸入輸出波形，及輸出波形的波特圖情況，再改變輸入信號的頻率，觀察輸入頻率在遠(yuǎn)大于1500Hz的情況下，輸出波形的放大倍數(shù)變化情況，計(jì)入數(shù)據(jù)。第四章結(jié)論連接好實(shí)驗(yàn)電路后，開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試，首先應(yīng)檢查電路的電源線和地線的走向，防止因?yàn)殡娫淳€或地線接錯(cuò)而導(dǎo)致燒壞芯片或者是電源等現(xiàn)象；仔細(xì)檢查安裝好的電路，確定元件與導(dǎo)線連接無誤后，然后接通電源上電調(diào)試。然后在電路的輸入端加入正弦信號，慢慢改變輸入信號的頻率（注意保持輸入信號的值不變），用晶體管毫伏表觀察輸出電壓的變化，在濾波器的截止頻率附近，觀察電路是否具有濾波特性，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸入信號的頻率在出山附近變化時(shí)，輸出信號沒有多大變化，電壓放大倍數(shù)為2，而當(dāng)輸入信號頻率變變化較大時(shí)，輸出信號發(fā)生了較大變化，如：輸入信號為200Hz時(shí)，輸出信號的放大倍數(shù)為1.73,而當(dāng)輸入信號頻率為20KHz時(shí)，輸出信號放大倍數(shù)為0.223?？?5若沒有濾波特性，應(yīng)檢查電路，根據(jù)產(chǎn)生的問題，加上對原理圖的分析，首先找到可能出錯(cuò)的地方，前期調(diào)試實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，波形不穩(wěn)定，則可能是由于芯片接的電源，因?yàn)槠浞凳菑慕刂诡l率起始的，波動(dòng)非常大，加入足夠容量的電容進(jìn)行濾波后，因電容的充放電效應(yīng)，該脈動(dòng)直流就會(huì)變成紋波不大的直流電。還有可能因?yàn)槭静ㄆ骰蚝瘮?shù)信號發(fā)生器本身的原因，此時(shí)可以用排除法，這樣調(diào)試的時(shí)候可以分塊檢查，排除到最后就是錯(cuò)誤所在。若電路具有濾波特性，可進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)試。對于低通和高通濾波器應(yīng)觀測其截止頻率是否滿足設(shè)計(jì)要求，若不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)根據(jù)有關(guān)的公式，確定應(yīng)調(diào)整哪一個(gè)元件才能使截止頻率既能達(dá)到設(shè)計(jì)要求又不會(huì)對其它的指標(biāo)參數(shù)產(chǎn)生影響。其中電容C難以調(diào)解，所以只好調(diào)解電阻阻值來調(diào)解放大倍數(shù)?？诖送?，還需要多次上電調(diào)試，調(diào)試時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，檢查是否有不穩(wěn)定的情況發(fā)生。心得體會(huì)本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)該講是一次很好的經(jīng)歷，從中學(xué)到了很多知識，首先，從動(dòng)手能力上來講就是一次不錯(cuò)的鍛煉，我們不只是簡單的理論學(xué)習(xí)而忽視了實(shí)踐，這個(gè)時(shí)候必須