有源滤波器的设计

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1、湖南理工南湖学院课程设计第14页共10页课 程 设 计 报 告题目：有源滤波器的设计院（系）：南湖学院机电系专业：电子信息工程学生姓名：陈知欧阳维俊学号：2412220127224122201254指导教师：陈松2014年4月22日14湖南理工南湖学院课程设计第14页共10页目录1设计任务………………………………………………………………22设计要求………………………………………………………………23设计说明………………………………………………………………24设计原理………………………………………………………………25制板及调试………………………

2、……………………………………55.1DXP注意事项…………………………………………………………55.2制作pcb板的流程……………………………………………………55.３调试……………………………………………………………………66课程设计总结………………………………………………………………7附录………………………………………………………………………914湖南理工南湖学院课程设计第14页共10页一、设计任务1、设计一滤波；2、已知某一信号含有两种成分：1000Hz、0.5V和10000Hz、5V两种正弦波信号由滤波器设计指标计算电路元件参数；3、设

3、计滤波器有效分离两种信号。二、设计要求1、设计1000Hz、0.5V和10000Hz、5V两个信号源；2、设计一加法器，将产生的两个信号相加；3、两信号源的误差不超过1%；4、加法器输入端接地时，其输出噪声小于10mV；5、最终分离的信号的幅度与原信号幅度之差不大于100mV。三、设计说明1、放大器可选用LM324、NE5532、TL062TL082等；2、注意预留测试端子。四、设计原理有源滤波器: 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

4、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。从功能来讲有源滤波器分为：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）、全通滤波器（APF）。 14湖南理工南湖学院课程设计第14页共10页其中前四种滤波器间互有联系，LPF与HPF间互为对偶关系。当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时，将LPF与HPF相串联，就构成了BPF，而LPF与HPF并联，就构成BEF。在实用电子电

5、路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。工作原理：二阶有源滤波器是一种信号检测及传递系统常中用的基本电路, 也是高阶虑波器的基本组成单元。常用二阶有源低通滤波器的电路型式有压控电压源型、无限增益多路反馈型和双二次型。由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同，可

6、分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)四种滤波器，它们的幅频特性如图2-1所示。由于具有理想幅频特性的滤波器很难实现，只能用实际的幅频特性逼近。一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快，但RC网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现（a）低通　（b）高通14湖南理工南湖学院课程设计第14页共10页(c)带通　　　　（d）带阻图2－1　四种滤波电路的幅频特性示意图1、设计构框图：加法器1K正弦波1K

7、低通滤波10K高通滤波10K正弦波2、有源滤波器的设计，就是根据所给定的指标要求，选择具体的电路形式，使设计的滤波器满足指标要求。3、框架图的各部分具体实现：（1）1K正弦波信号的产生14湖南理工南湖学院课程设计第14页共10页（2）10K正弦波信号的产生14湖南理工南湖学院课程设计第14页共10页（3）加法器（4）1k低通滤波（5）10k高通滤波14湖南理工南湖学院课程设计第14页共10页（6）双电源接口四、制板及调试4.1DXP注意事项电路绘制的时候主要是注意各个元器件的封装和实际买回来的元器件的管脚大小及距离相对应，并有选择地采用排针作为

8、信号的输入以及输出和直流电源的输入。元器件采用手动布局。布线采用手动布局，布线时需要设计好参数，绘制好的pcb电路图看附录。4.2制作pcb板的流程1