滤波器的设计与实现

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1、.滤波器的设计与实现摘要本次课题设计的有源带通滤波器采用运放构及RC元件构成，运放采用op07，实现的要求是频率范围300Hz～3.0KHz、带外抑制10dB或以上、带内纹波小于1dB、电压增益范围0.5～2。无源带通滤波器采用LC元件构成，实现的要求是频率范围1.2MHz～4.5MHz、带外抑制8dB或以上、带内纹波小于1dB、电压增益1、阻抗50Ω。数字滤波器采用单片机系统板实现IIR和FIR数字低通滤波器，实现的要求是截止频率10Hz、带外抑制10dB或以上、带内纹波小于1dB。关键字：RCLC单片机运放op07Abstract：Thesubjectofasource

2、withthefilterontheuseofthestructureandrccomponents,andputtheminachievingtherequirementsareop07300hz～3.thefrequency,withthecurb0khz10dboraboveandthewaves,thevoltageoflessthan0.51db～gainof2.Nosourcewiththefiltertheuseoflcelements,theimplementationofthefrequencyof1.42mhz～5mhzandexternalcontai

3、n8dborabovethewaves,oflessthan1db,voltage,resistancetogaina50omega.Numbersystembasedontheboardtoadoptmonolithicintegratedcircuitsiirandfirfigureslowtofilter,theimplementationofthefrequency,withthecurb10hz10dborabove,ofwaves.inlessthan1dbKeywords:Rclcmonolithicintegratedcircuitsplacedop07..

4、.目录摘要1目录2一、系统方案论证与比较31.有源带通滤波器设计32.无源带通滤波器设计43.数字滤波器设计6二、系统设计61.有源带通滤波器设计61.1总方案框图61.2子框图的作用61.3原理图设计71.5调整后的幅频特性曲线的数字仿真图82.无源带通滤波器设计82.1设计框图82.2原理框图82.3LC调整后的电路图和值82.4LC调整后的幅频特性曲线的数字仿真图93.数字低通滤波器设计93.1利用Matlab设计的数字滤波器的抽头系数值93.2单片机模块9三、软件设计10四、系统测试101.测试方法102.测试结果113.结果分析13五、结论13参考文献13附录14

5、附1：元器件明细表14附2：仪器设备清单14附3：电路图图纸14附4:实物图15附5：程序清单17...一、系统方案论证与比较1.有源带通滤波器设计方案一：选择Chebyshev高阶有源带通滤波器。设计的是三阶滤波器。电路图如下有源带通滤波器的幅频特性曲线的数字仿真图如下...带内纹波有点大，元器件数量多，电路设计复杂。方案二：选择Butterworth高阶有源带通滤波器。电路图如下有源带通滤波器的幅频特性曲线的数字仿真图如下纹波比较小，电路设计比较简单。基本上能够达到300~3000Hz。方案选择：方案二。方案论证：方案二的纹波小，电路设计简单，带宽为2700Hz，中心频

6、率为960Hz。运放选择LM318，带宽满足滤波器的带宽。运放选择op071.无源带通滤波器设计方案一：三阶的Butterworth带通滤波器。电路图如下...无源带通滤波器的幅频特性曲线的数字仿真图如下方案二：五阶的Butterworth带通滤波器。电路图如下无源带通滤波器的幅频特性曲线的数字仿真图如下...方案选择:方案二。方案论证:阶数高些滤波效果好些。1.数字滤波器设计方案一：采用FPGA设计采用各种函数来逼近理想滤波器的频率特性。利用Matlab和QuartusII软件设计电路。方案二：采用单片机设计，采用各种函数来逼近理想滤波器的频率特性。利用Matlab设计出

7、归一化的抽头系数，利用c语言写出程序，在单片机stc89c52rc完成数字低通滤波器设计。方案选择：方案二。方案论证：采用单片机设计的简单，容易实现。函数逼近值更准确。一、系统设计1.有源带通滤波器设计1.1总方案框图RC网络反馈网络放大器、1.2子框图的作用...RC网络的作用在电路中RC网络起着滤波的作用，滤掉不需要的信号，这样在对波形的选取上起着至关重要的作用，通常主要由电阻和电容组成。放大器的作用电路中运用了同相输入运放，其闭环增益RVF=1+R4/R3同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛