二阶低通滤波器的设计_模电课设报告.doc

课程设计说明书 课程设计名称： 模拟电路课程设计 课程设计题目： 二阶低通滤波器的设计 学 院 名 称： 南昌航空大学信息工程学院 专业： 通信工程 班级： 学号： 姓名： 评分： 教师： 2013 年 03 月 06 日  模拟电路 课程设计任务书 2012－2013 学年第 2学期　第 1 周－ 3 周 题目 二阶低通滤波器的设计 内容及要求 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； 截止频率； 增益； 注：可使用实验室电源。 进度安排 第1周：查阅资料，到机房学习仿真软件，确定方案，完成原理图设计及仿真； 第2周：领元器件、仪器设备，制作、焊接、调试电路，完成系统的设计； 第3周：检查设计结果、撰写课设报告。 学生姓名： 指导时间：周一、周三、周四下午 指导地点：E 楼 311室 任务下达 2013 年2月25日 任务完成 2013 年 3 月6日 考核方式 1.评阅 □2.答辩 3.实际操作 　4.其它 指导教师 系（部）主任 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。  摘要 有源滤波器是由工作在线性区的集成运放和RC网络组成，实际上是一种具有特定频率响应的放大器。滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分。 本次根据实际要求设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路和无限增益多路反馈二阶有源低通滤波电路，系列由四个独立的，高增益，内部频率补偿运算放大器采用仿真软件Multisim12.0，对压控电压源型二阶有源低通滤波电路和无限增益多路反馈二阶有源低通滤波电路进行仿真分析、调试，从而实现电路的优化设计。 关键字：LM324，低通，滤波 前言 1 第一章 系统设计方案选择 2 1.1总方案设计 2 1.2 子框图的作用 2 1.3 方案选择 3 第二章 系统组成及工作原理 4 2.1压控电压源二阶有源低通滤波器 4 2.2无限增益多路反馈二阶有源低通滤波器 5 第三章 单元电路设计、参数计算、器件选择 6 3.1 压控电压源二阶有源低通滤波器设计及参数计算 6 3.2 无限增益多路反馈二阶有源低通滤波器的设计及参数计算 6 第四章 电路组装及调试 8 4.1压控电压源二阶有源低通滤波器电路 8 4.1.1调节方法 8 4.1.2理论数据 8 4.1.3实际测试数据 8 4.1.4结果分析 8 4.2无限增益多路反馈二阶有源低通滤波器电路 9 4.2.1调节方法 9 4.2.2理论数据 9 4.2.3实际测试数据 9 4.2.4结果分析 10 4.3实物图 10 第五章 总结 11 参考文献 12 前言 早先的滤波器是由电器，电容和电阻构成的无源电路，然而电感的使用带来了许多问题：第一，电感的损耗比电容大得多，因而其品质因数（定义,为电感的损耗电阻）低于1000，而电容的品质因数 (定义,为电容的损耗电导)可高达10000，工作频率越低，就越小；第二，低频工作时的电感通常都要用铁磁材料为芯，从而造成其特性的非线性，并由此产生不需要的信号谐波；第三，电感会发射和接受电磁波，从而把杂质干扰引进电路，造成不良后果；第四，电感的体积，重量和成本都偏高，工作频率越低，这些缺点便越突出。 用电阻代替电感，可消除上述问题，但RC滤波器的性能不如LC滤波器好，并且电阻还会是信号能量受损。 将具有放大作用的运算放大器与RC电路结合起来组成的有源滤波器，不但可弥补由电阻造成的能量损失，而且可通过反馈使滤波器的性能提高。更可喜的是，由于舍弃了电感，使整个电路的体积，重量大大减小，更便于实现集成化。 有源滤波器的缺点是：目前的工作频率还不够高，对温度等外部因素变化的敏感度还不够低，而且不能像无源滤波器哪样做成浮动的，可以相信，随着科学技术的发展，这些缺点将逐步被人们所克服。 按通过信号的频段可将滤波器分为五种：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）。 滤波一般可分为有源滤波和无源滤波，有源滤波可以使幅频特性比较陡峭，而无源滤波设计简单易行，但幅频特性不如有源滤波器，而且体积较大。二阶低通滤波器可用压控电压源和无限增益多路反馈。采用集成运放构成的RC有源滤波器具有输入阻抗高，输出阻抗低，可提供一定增益，截止频率可调等特点。压