二阶高通滤波器的设计_

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1、模拟电路课程设计任务书2010-2011学年第2学期第1周-2周题目二阶高通滤波器的设计内容及要求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截止频率fc=100Hz③增益Av=5进度安排1.布置任务、杳阅资料、选择方案，领仪器设备：2天；2.领元器件、焊接、制作：3天3.调试：2天4.验收：0.5天5.提交报告：本学期3〜7周学生姓名：指导时间：第1〜2周指导地点：E楼601室任务下达2011年2月21日任务完成2011年3月2日考核方式1.评阅LU2.答辩3.实际操作LU4.其它口V指导教师系（部）主任摘要二阶高通

2、滤波器是容许高频信号通过、｛H减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波器。高通滤波器有综合滤波功能，它可以滤掉若干次高次谐波，并可减少滤波路数。对于不同滤波器而言，每个频率的信号的减弱程度不同。其在咅频应用中也使用低咅消除滤波器或者噪声滤波器。木设计为分别使用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计二阶高通滤波器。二者电路都是基于芯片LM324设计而成。将信号源接入电路板后，调整函数信号发生器的频率，通过观察示波器可以看到信号放大了5倍。现在工厂对于谐波的治理，应用最多的仍然是高压无源滤波器，高压无源滤波器冇多种接线方式,K屮

3、单调谐滤波器及二阶高通滤波器使用最为广泛，无源滤波器兵宥结构简单、设备投资较少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，关键字：高通滤波器；二阶；有源;冃

4、Jg4第一章设计内容51.1设计任务和要求51.2设计目的5第二章滤波器的基本理论62.1滤波器的有关参数62.2有源滤波和无源滤波72.3巴特沃斯响应8第三章滤波系统中高通滤波器模块设计113.1压控电压源二阶高通滤波电路113.2无限增益多路反馈高通滤波电路12第四章二阶高通滤波器电路仿真13第五章系统调试16第六章结论175.2对本设计优缺点的分析175.1结论结论与心得17

5、附录一LM324引脚图18附录二元件清单19附录三参考文献20第一章设计内容1.1设计任务和要求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.截止频率fc=100Hz3.增益AV=5;1.2设计目的1.了解滤波器的工作特点2.掌握电子系统的一般设计方法3.掌握常用元器件的识别和测试4.培养综合应用所学知识來指导实践的能力5.熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法6.进一步提高自己的动手实践能力7.掌握专业课程设计报告的格式及流程第二章滤波器的基本理论2.1滤波器的有关参数实际滤波器的基本参数：理想滤波器是不存在的，在实

6、际滤波器的幅频特性图中，通带和阻带之间应没宥严格的界限。在通带和阻带之间存在一个过渡带。在过渡带rt的频率成分不会被完全抑制，只会受到不同程度的衰减。当然，希望过渡带越窄越好，也就是希望对通带外的频率成分衰减得越快、越多越好。因此，在设计实际滤波器时，总是通过各种方法使其尽量逼近理想滤波器。理想滤波器的特性只需用截止频率描述，而实际滤波器的特性曲线无明显的转折点，两截止频率之间的幅频特性也非常数，故需用更多参数來描述。纹波幅度d:在一定频率范围内，实际滤波器的幅频特性可能呈波纹变化，其波动幅度d与幅频特性的Y•均值A0相比，越小越

7、好，一般应远小于-3dBo截止频率fc:幅频特性值等于0.707A0所对应的频率称为滤波器的截止频率。以A0为参考值，0.707A0对应于-3dB点，即相对于A0衰减3dB。若以信号的幅值平方表示信号功率，则所对应的点正好是半功率点。带宽B和品质因数Q值:上卜*两截止频率之间的频率范围称为滤波器带宽，或-3dB带宽，单位为Hz。带宽决定着滤波器分离信号中相邻频率成分的能力一一频率分辨力。在电工学屮，通常用Q代表谐振冋路的品质冈数。在二阶振荡环节中，Q值和当于谐振点的幅值增益系数，Q=l/2€(一阻尼率)。对于带通滤波器，通常把中心

8、频率fO()和带宽B之比称为滤波器的品质因数Q。例如一个中心频率为500Hz的滤波器，若其中-3dB带宽为10Hz,则称其Q值为50。Q值越大，表明滤波器频率分辨力越高。倍频程选择性W:在两截止频率外侧，实际滤波器有一个过渡带，这个过渡带的幅频曲线倾斜程度表明了幅频特性衰减的快慢，它决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。通常用倍频程选择性来表征。所谓倍频程选择性，是指在上截止频率fc2与2fc2之间，或者在下截止频率fcl与fcl/2之间幅频特性的衰减值，即频率变化一个倍频程吋的衰减量或倍频程衰减量以dB/oct表示（octav

9、e,倍频程）。品然，衰减越快（即W值越大），滤波器的选择性越好。对于远离截止频率的衰减率也可用10倍频程衰减数表示之。即［dB/lOoct］。滤波器因数（或矩形系数）：滤波器因数是滤波器选择性的另一种表示方式，它是利用滤波器幅频特性的-60dB带宽