八阶带通滤波器设计

《八阶带通滤波器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、八阶带通滤波器设计专业：通信工程姓名王佳伟学号：1228401062目录第一章设计题目11.1设计任务11.2设计要求1第二章设计方案12.1方案设计12.1.1方案框图12.1.2原理图设计22.2单元电路的设计22.2.1二阶低通滤波器22.2.2二阶高通滤波器42.3元器件选择43.1Multisim电路图53.2Multisim仿真分析63.2.1四阶低通滤波器63.2.2四阶高通滤波器63.2.3总电路图73.3实际测试结果73.3.1低通滤波模块测试73.3.2高通滤波器模块测试83.3.3八阶带通滤波器测试93

2、.4数据分析9第四章设计总结10第一章设计题目1.1设计任务采用无限增益多重反馈滤波器，设计一八阶带通滤波器，通带增益A0=1，fL=1kHz，fH=2kHz，设计方案如图1.1所示图1.1八阶带通滤波器方案图1.2设计要求1.用protel99画出原理图，计算各元件参数，各元件参数选用标称值；2.用Mutisum对电路进行仿真，给出幅频特性的仿真结果；3.在通用板上搭好实际电路，并测试滤波器的幅频特性；4.撰写设计报告。第二章设计方案2.1方案设计2.1.1方案框图ViVo二阶低通滤波器二阶低通滤波器二阶高通滤波器二阶高通

3、滤波器图2.1.1八阶带通滤波器总框图-9-2.1.2原理图设计本原理图根据结构框图组成了4个二阶滤波器，上面两个分别为fc=2kHz，Q=0.541，A=1的低通滤波器和fc=2kHz，Q=1.306，A=1的低通滤波器；下面两个分别为fc=1kHz，Q=0.541,A=1的高通滤波器和fc=1kHz，Q=1.306，A=1的高通滤波器，其中P1、P2、P3作为接线座用来接线，原理图如图2.1.2，具体参数计算见2.2节图2.1.2八阶带通滤波器原理图2.2单元电路的设计2.2.1二阶低通滤波器图2.2.1二阶低通滤波器示

4、意图二阶无限增益多重反馈低通滤波器的电路结构如图2.2.1所示。该滤波器电路是由R1，C1低通级以及R3，C2积分器级组成，这两级电路表现出低通特性。通过R2的正反馈对Q进行控制。根据对电路的交流分析，求得传递函数H(s)为将上式与二阶低通滤波器的传递函数-9-直接采用这三个公式来计算C1，C2，R1，R2，R3的值是非常困难的。为了简化运算步骤，先给C2确定一个合适的值，然后令C1=nC2,式中n是电容扩展比，A为滤波器直流增益幅度。可以从上述三个公式推得各电阻值的计算公式：取n=4Q²（1+A)上式可进一步简化为令可得到

5、滤波器中各项参数的计算公式为由此可见，只要确定C2的值，其余的参数可随之确定。滤波器中各项参数的具体计算步骤是：a)决定C2的容量，再用R0=1/2πfcC2公式计算出基准电阻R0。选取C2值为3300pF，则基准电阻R0=14.2KΩ。b)计算C1的电容值，C1=4Q²（1+A)C2=7726pF。c)计算R1的电阻值，R1=R0/(2QA)=22.29KΩ。d)计算R2的电阻值，R2=A×R1=22.29KΩ。e)计算R3的电阻值，R3=R0/[2Q(1+A)]=11.14KΩ。由于需要取标称，这里取1％精度的金属膜电阻

6、的标称值。这里C1取7750pF,R1取22.1KΩ,R2取22.1KΩ，R3取22.1KΩ。同理可计算当Q=1.306，C3=3300pF时各项参数：R4=9.23KΩ,取标称值9.31KΩ；R5=9.23KΩ,取标称值9.31KΩ；-9-R6=4.64KΩ,取标称值4,64KΩ；C4=45028pF，取标称值47nF。2.2.2二阶高通滤波器二阶无限增益多重反馈高通滤波器的电路结构如图2.2.2所示。利用相同的分析方法各元件参数的计算公式，取基准电容C0=0.033μF,Q=0.541时，则基准电阻R0=1/2πfcC2

7、=16.076KΩ。各元件的参数计算如下：C1=C2=C0=0.033μF；C3=C0/A=0.033μF。R1=R0/[2Q(1+A)]=2.97KΩ,取标称值3KΩ。R2=R0/[2Q(1+2A)]=7.83KΩ,取标称值7.87KΩ。则原理图中R7=3KΩ，R8=7.87KΩ，C5=C6=C7=0.033μF。同理当C0=0.033μF，Q=1.306时，计算的各元件参数C8=C9=C10=0.033μF。R9=1.23KΩ，取标称值1,24KΩ。R10=18.9KΩ，取标称值19.1KΩ。2.3元器件选择电阻的选择：

8、这里取1％精度的金属膜电阻的标称值。电容的选择：根据电阻的确定和规定的截止频率而选择。运放的选择：本电路选择了TI公司的八引脚的TL082双运放。TL082是低成本、高速、双JFET输入运算放大器，使用于高速积分电路、D/A转换电路，采样保持电路以及低输入失调电压、低输入偏置失调电流、高输