有源低通滤波器.doc

引言

模拟电子技术课程设计是一门独立设课、有独立学分的实践性课程，同“模拟电子技术”理论讲授课程有密不可分的关系，起着相辅相成的作用，也是在“模拟电子技术实验”课的根底上，进一步深化的实践环节。其主要目的是通过本课程，培养、启发学生的创造性思维，进一步理解电子系统的概念，掌握小型模拟电子系统的设计方法，掌握小型模拟系统的组装和调试技术，掌握查阅有关资料的技能。根本任务是设计一个小型模拟电子系统。

目录

TOC\o1-3\h\u4275引言 2

587模拟电子技术课程设计任务书 5

9403长沙学院课程设计鉴定表 6

6900一电路原理及其介绍 7

56581.什么是滤波器7

266012.什么是低通滤波器7

211583.有源低通滤波器的运放7

133454.实验的要求和目的8

92325.模拟电子电路的设计流程图8

273446.电路设计的一般步骤8

61077.电路原理9

32266二电路的参数 10

286671.参数的要求10

100762.参数的要求11

106403.参数确实定12

31264三Multisim电路仿真 12

210801.电路的仿真12

157823.调试中遇到的问题及解决方法14

27339四实验总结 14

30048五参考文献 15

模拟电子技术课程设计任务书

系〔部〕：电子与通信工程系专业：电子信息工程指导教师：

课题名称

有源低通滤波器

设计内容及要求

1、设计一个由运算放大器组成的有源低通滤波器，通频带自定义；

2、运算放大器由直流稳压电源供电。

3、测量设计的有源低通滤波器的幅频特性。

设计工作量

1、系统整体设计；

2、系统设计及仿真；

3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示；

4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。

进度安排

起止日期〔或时间量〕

设计内容〔或预期目标〕

备注

第一天

课题介绍，答疑，收集材料

第二天

设计方案论证

第三天

进行具体设计

第四天

进行具体设计

第五天

编写设计说明书

指导老师意见

年月日

教研室意见

年月日

一电路原理及其介绍

1.什么是滤波器

滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，常用于信号处理、数据传输和干扰抑制等方面，有源低通滤波电路由集成运放和无源元件电阻和电容构成。它的功能是允许从零到某个截止频率的信号无衰减地通过，而对其他频率的信号有抑制作用。有源低通滤波电路可以用来滤除高频干扰信号。[1]但对于滤波器设计的综合技术，由于其网络元件参数的实际选择和调试的困难，采用普通实验设计方法不仅解决不了上述问题，还花费大量时间和设计本钱，以至于设计出的产品价格昂贵，电路噪声大等质量问题也不尽人意。因此，对有源低通滤波器的设计新方法探讨，仍有积极的实际意义。[2]随着集成运放的广泛应用,有源滤波器的应用更为广泛,因此有源滤波器性能的分析和电路设计就成为一个核心问题。

2.什么是低通滤波器

低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。

电路的设计

二阶有源滤波器是一种信号检测及传递系统中常用的根本电路,也是高阶虑波器的根本组成单元。常用二阶有源低通滤波器的电路型式有压控电压源型、无限增益多路反应型和双二次型。本次课程设计采用压控电压源型设计课题。

3.有源低通滤波器的运放

运算放大器是目前应用最广泛的一种器件，虽然各中不同的运放结构不同，但对于外部电路而言，其特性都是一样的。运算放大器一般由4个局部组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级，其中输入级一般是采用差动放大电路〔抑制电源〕，中间级一般采用有源负载的共射负载电路〔提高放大倍数〕，输出级一般采用互补对称输出级电路〔提高电路驱动负载的能力〕。

运算放大器的性能指标包括5个，开环差模电压放大倍数，最大输出电压，差模输入电阻，输出电阻，共模抑制比CMRR。〔开环差模放大倍数是指集成运放在无外加反应回路的情况下的差模电压的放大倍数。最大输出电压是指它是指一定电压下，集成运放的最大不失真输出电压的峰--峰值。差模输入电阻的大小反映了集成运放输入端向差模输入信号源索取电流的大小。要求它愈大愈好。输出电阻的大小反映了集成运放在小信号输出时的负载能力。共模抑制比放映了集成运放对共模输入信号的抑制能力，其定义同差动放大电路。CMRR越大越好。〕

实际是有要求的。首先运放的输入阻抗要足够大，以免输入阻抗对电路中的实际