二阶带通滤波器设计总汇.docx

物理学院课程设计任务书专业：学生姓名：学号： 学生班级：题目：二阶带通滤波器的设计指导教师姓名及职称 张晓培 课程设计题目主要任务与要求（包括主要技术指标、研究方法及措施）：①分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；②　中心频率fO=1KHz；③增益AV＝2；④品质因数Q＝10；注：可使用实验室电源。完成的形式：①利用分立元件制作线路板，实现有关电路功能；②设计报告一份。试验、测试、试制加工所需主要仪器设备（包括外出调查）：直流电源、直流电压表、运算放大器、电容，电阻等任务下达与完成时间：年 月 日 至 年 月 日指导教师签名： 年 月 日二级学院分管领导意见：二级学院分管院长签名： 年 月 日电 子 线 路 课 程 设 计题目: 有源带通滤波器作 者 姓 名：覃万晴 学 号：1305402315学 院：机械与船舶海洋工程学院专 业：过程控制自动化 指导教师姓名：张晓培2016年10月1日二阶带通滤波器的设计设计要求和意义实验要求：中心频率为1KHZ设计意义：近几年随着冶金、化工、纺织机构等工业使用的各种非线性用电设备而产生的大量的高次谐波，已导致电网上网正常波形发生严重畸变，影响到供电系统的电能质量和用户用电设备的安全经济运行。???随着生产技术方式的变化，生产力确实得到较大提高，可同时也受到方方面面的限制。如当人们做出了具体的制度设计需要付诸实践进行试验，试验过程中不可避免地会受到一些偶然随即因素的干扰，为评价新方案的效果，需排除这些随即因素的影响，即需要一个滤波器。经滤波以后对新方案的效果进行检验。??有源滤波器一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。?利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。?若将低通滤波器和高通滤波器串联，并使低通滤波器的通带截止频率fp2大于高通滤波器的通带截止频率fp1，则频率在fp1ffp2范围内方案设计二阶有源带通滤波器是由一个低通滤波器和一个高通滤波器组成的，主要是通过低通滤波器将输入的信号进行滤波，使得只有低于设计要求的频带中最高频率的信号才能通过，再通过高通滤波器使得只有高于设计要求的频带较低频率的信号才能通过。本方案电路分为两部分，即由R1和C1组成一个低通滤波器，再由R2和C2组成一个高通滤波器，R3引入正反馈，实现输出电压（即电压源）对电压放大倍数的控制，即为压控式带通滤波器。再根据低通截止频率和高通截止频率来确定各R和C的值。硬件电路设计1）原理图图3-12）参数设计 1、R1和C1组成了低通滤波器，C2和R2组成了高通滤波器，R3引入正反馈，实现了输出电压对电压放大倍数的控制。通常选取C1=C2，可知同相比例运算电路的比例系数：Auf=1+Rf/R,?品质因数Q=fo/△f=1000/△f=10;?所以△f=100HZ,?式中f0为电路的中心频率，Q为电路的品质因素，Aup为通带的放大倍数f0=1/2πRC?Q=1/3-?Auf?Aup=Auf/(3-Auf)=QAuf 2、元件序号型号主要参数数量备注1R1100K12R21K13R3400K14R4160K15R511.8K16R623.7K17R7 R847K28C1 C20.008μF29C3 C40.01μF29芯片LM358L2108管脚芯片插槽211洞洞板2电路的仿真（四号宋体，粗体）图4-1仿真图图4-2频率1KHZ时的波形图4-3频率10KHZ时的波形图4-4频率10KHZ时的波形电路的制作5-1原理图5-2 PCB图输入频率998Hz499Hz203Hz1500Hz3200Hz6000Hz输入峰峰值3.16V3.12V3.12V3.12V3.12V3.12V输出峰峰值880mV288mV83mV288mV432mV212mV表5-1图5-3频率998Hz时波形图5-4频率为500Hz时的波形图5-5频率为200Hz波形图5-6频率1500Hz波形图5-7频率3200Hz波形图5-8频率5000Hz波形总结本次的模电课设，我们学到了大量的电路分析，各种电路的应用功能，但在实际应用中却显得有点欠缺，而这次的课程设计，我们学会了比较电路在实际物体模块制作过程中的使用方法，同时在资料的查阅中，也