带通滤波器系统仿真及设计..doc

信息与电气工程学院 电子电路仿真及设计CDIO三级项目 设计说明书 （2013/2014学年第二学期） 题 目 ： 带通滤波器系统仿真及设计 专业班级 ： 通信工程 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 设计周数 ： 2 周 2014年7月11日 目 录 1设计目的与要求………………………………………………………2 1.1设计目的……………………………………………………2 1.2设计要求……………………………………………………2 2振荡器设计……………………………………………………………2 2.1振荡器的组成………………………………………………2 2.2振荡器的参数计算…………………………………………2 2.3仿真原理图…………………………………………………3 2.4仿真结果……………………………………………………3 3带通滤波器设计………………………………………………………4 3.1滤波器原理…………………………………………………4 3.2方框图………………………………………………………4 3.3带通滤波器参数……………………………………………5 3.4仿真原理图…………………………………………………5 3.5仿真结果……………………………………………………6 4系统整体………………………………………………………………7 4.1仿真原理图…………………………………………………7 4.2仿真结果……………………………………………………7 5实际结果……………………………………………………………10 6实践心得……………………………………………………………11 7参考文献……………………………………………………………11 带通滤波器系统仿真及设计 1设计目的与要求 1.1设计目的 （1）学习电源、振荡器、二阶RC有源带通滤波器的设计原理；. （2）由电源、振荡器、滤波器设计指标计算电路元件参数； （3）设计电源、振荡器、二阶RC有源带通滤波器； （4）熟练掌握焊接技术及multisim软件的应用； （5）测量有源滤波器的幅频特性。 1.2 设计要求 （1）设计一个线性电源，根据整流、滤波、稳压原理设计正负5V直流电源； （2）根据文氏桥原理设计一正弦波振荡器，该振荡器频率可调，能满足该滤波系统的所要求的频率范围和幅度，在此基础上设计带通滤波器（中心频率为1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz；通带内增益Ap=1~5）； （3）设计方法：采用各种电子器件构成带通滤波器电路。 （4）画出有源滤波器的幅频特性曲线图； （5）写出设计报告。 2振荡器的设计 2.1振荡器的组成 （1）正反馈环节:由RC串、并联电路构成，同时起相位起振作用和选频作用。同步调整串并联RC谐振电路中的两个电阻，或者同步调整两个电容，可以调整振荡频率，本电路采用的是固定电容值，同时改变两个电阻来进行振荡频率的调节。 （2）负反馈环节:由、、及二极管等元件构成，其中、、主要作用是引入负反馈。 （3）稳幅环节：稳幅环节是利用两个反向并联二极管、，正向电阻的非线性特性来实现的，二极管要求采用温度稳定性好且特性匹配的硅管，以保证输出正、负半周波形对称；的作用是削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。 2.2 振荡器的参数计算 （1）中心频率： （2）振荡范围：795.4Hz ~ 150.6kHz （3）环路增益： （4）起振条件：即 2.3仿真原理图 2.4仿真结果 （1）起震时的 （2）稳定时的 3滤波器设计 3.1滤波器原理 滤波器是一种能够使有用频率信号通过，而同时抑制（或衰减）无用频率信号的电子电路或装置，在工程上常用它来进行信号处理、数据传送或抑制干扰等。有源滤波器是由集成运放、电阻R、电容C组成，其开环电压增益和输入阻抗都很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用，但因受运算放大器频率限制，这种滤波器主要用于低频范围。 3.2方框图 各部分电路的作用： （1）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