模电综设实验报告.docVIP

模电综合性、设计性实验报告 项目名称： 带通滤波电路 适用年级： 2 所属课程： 模电实验 姓名： 黄东海 学号： 20093100030 日期： 2011/06/06 一、实验目的 在不同模电实验的基础上，运用模电的理论知识，设计、分析、测试基本电路系统，初步掌握综合运用理论知识、软件仿真以及硬件测试进行简单系统的设计与分析的基本方法。为同学创造应用实践的契机，培养同学的自学能力和钻研能力。 二、基本要求 阅读教师给出的参考资料； （2） 通过查找纸质资料和网络资料，独立地提出研究问题的设计方案； （3） 编程实现连续系统的计算机仿真； （4） 完成硬件电路制作与硬件测试； （5） 综合理论基础、软件仿真与硬件测试结果进行分析与讨论； （6） 最后撰写出实验报告。 三、设计要点 选题二：模拟滤波器的设计与测试分析 1、选取一个滤波器，可以是低通、高通、带通、带阻、陷波滤波器等。 2、系统的软件仿真内容可选取时域、频域和S域中的部分内容或全部内容。如在时域中分别研究系统的冲激响应、阶跃响应，以及不同激励信号下的系统零状态响应；在频域中的幅频特性、相频特性等。 3、对自己制作的硬件电路，完成系统特性的相关测试。如冲激响应、阶跃响应、频响曲线等。 四、总体方案选择的论证 1. 带通滤波电路选择 为了得到良好的通带内平滑特性，选择巴特沃斯滤波电路 （1）低通巴特沃斯 图 1 如图1为二阶低通滤波电路，R1,R2,R3，C1,C2为滤波RC，组成低通滤波电路， 其截止频率：fH =1/（2πR3C1）=1941Hz。 高通滤波电路 图 2 如图2为二阶高通巴特沃斯电路C3，C4，R7, R8为滤波RC，组成高通滤波电路 其截止频率：fL=1/(2πC3R7)=20.1Hz。 2.运放的选择 NE5532为双电源的双运放。 输入电压： 带宽：140KHz 带宽增益积：10MHz(CL =100pF, RL = 600) 共模抑制比CMRR=100db 输入阻抗：300K NE5532引脚图如下所示： 图 3 从NE5532的特性来看，完全满足实验设计要求。而且，NE5532价格便宜，性价比高。因此选择NE5532。 总体电路 图 4 图为DXP绘制的原理图。 图5 此为PCB图。 五、仿真结果 1.输入为60Hz的正弦波，幅频特性曲线仿真仿真结果如下：（采用multisim仿真） 图 6 从仿真结果可以看出，fL=20Hz,fH=1.956Hz, 满足电路设计需要。 2.相频特性曲线： 图七 3.傅立叶分析： 图八 六、电路测量结果 输入Uipp=1V 1.滤波器最大增益时输出波形： 2.频率为fL 输出波形： 3.频率为fH输出波形： 4.阶跃响应： 5.冲激响应： 6.测量幅频特性曲线： 输入为Vipp=2V的正弦波，输出波形记录如下： f(Hz) 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Vopp(V) 1.10 1.20 1.29 1.34 1.42 1.46 1.52 1.57 1.61 Av(db) -5.206 -4.448 -3.823 -3.498 -3.011 -2.758 -2.362 -2.115 -1.901 f(Hz) 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 Vopp(V) 1.42 1.39 1.34 1.32 1.30 1.26 1.23 1.19 1.17 Av(db) -3.001 -3.188 -3.498 -3.617 -3.813 -4.019 -4.232 -4.460 -4.689 七、测量结果分析 1.幅频特性曲线分析 从表中可以看出： 高通滤波的fH存在与理论值存在较大的偏差，主要的原因是阻值存在误差。 八、电路实际模样。 表层： 底层： 九、心得总结 通过这次的综设实验，我学会了如何设计基本的电路，掌握了滤波电路的电路的设计