宋小燕 2007101107014.doc

课程设计 题 目： 二阶有源滤波器电路设计 学生姓名： 宋小燕 学 院： 机械学院 系 别： 测控系 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 测控07—01 指导教师： 徐永祥 梅秀庄 2010年07月22日 内蒙古工业大学课程设计任务书 学院（系）：机械学院测控系 课程名称： 测控电路 指导教师（签名）： 专业班级： 测控07-01 学生姓名： 宋小燕 学 号：200710107014 一、课程设计题目 二阶有源滤波器电路设计 二、课程设计的目的 通过本次设计掌握模拟滤波器的的特性和设计方法，重点是二阶滤波器的特性逼近方法的应用和设计。 三、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等） 技术参数:波纹高度1dB 设计要求: 1）请设计一个二阶1dB无限增益多路反馈巴特沃斯低通滤波器，通带增益 Kp=2，截止频率fc=5kHz。 2）请设计一个二阶1dB压控电压源型切比雪夫高通滤波器，通带增益 Kp=2 ，截止频率fc=2kHz。 3）请设计一个二阶1dB双二阶环贝塞尔带通滤波器，通带增益 Kp=2，截止频率fc=2kHz。 工作量要求:1)学习Protel和EWB的基本操作。 2)利用protel画出以上设计电路图，并对其结构性能做详细说明。 3)根据内蒙古工业大学课程设计说明书规范要求完成一篇说明书详细论述上述内容。 4）利用EWB进行电路仿真分析。 四、工作进度安排 第1-2天 熟悉设计内容，准备资料； 第3-5天 确定方案并进行功能分析； 第6-7天 进一步修正方案并画出电路图； 第8-10天 编写设计说明书详述以上过程，要求有详细的设计计算过程以及设计中的收获和感想；； 第11天 打印装订说明书及准备答辩； 第12天 答辩。 五、主要参考文献 [1] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础.北京.高等教育出版社 [2] 张建民主编.传感器与检测技术.北京.机械工业出版社张国雄,金篆芷.测控电路.北京.机械工业出版社 前言 1 第一章 绪论 2 1.1课题背景 2 1.2课程设计的主要内容和要求 2 1.3本论文研究的内容 2 第二章 滤波器的概述 3 2.1滤波器的概念 4 2.2滤波器的分类 4 2.3低通滤波器 5 2.3.1定义 5 2.3.2作用 5 2.4高通滤波器 5 2.4.1定义 5 2.4.2作用 5 2.5带通滤波器 5 2.5.1定义 5 2.5.2作用 5 2.6带阻滤波器 5 2.6.1定义 5 2.6.2作用 5 2.7全通滤波器 6 2.7.1定义 6 2.7.2作用 6 2.8滤波器主要特性参数 6 2.8.1特征频率 6 2.8.2增益衰耗 6 2.8.3 阻尼系数与品质因数 6 2.8.4灵敏度 6 2.8.5群时延函数 7 3.9有源滤波器的特点 7 第三章 滤波器设计的逼近方法 8 3.1巴特沃斯逼近 8 3.2切比雪夫逼近 9 3.3贝塞尔逼近 9 3.4椭圆逼近 9 3.5四种滤波器的比较 10 第四章 电路结构原理图 11 4.1电路流程图 11 4.2设计电路图 11 4.3模拟滤波器设计框图的建立： 13 第五章 课题内容参数设计 14 5.1无限增益多路反馈低通滤波器 14 5.2压控电压源型切比雪夫高通滤波器 15 5.3双二阶环带通滤波器： 17 第六章 模拟滤波器的发展 19 6.1国内外研究发展史 19 6.2需要解决的问题 19 6.3模拟滤波器的发展现状： 19 第七章 总结 21 7.1设计结论 21 7.2设计中遇到的问题 21 7.3设计收获 21 附录 23 参考文献 27 前 言 在近代电信设备和各类控制系统中，滤波器应用极为广泛，在所有的电子部件中，使用最多，技术最为复杂的要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣及整个系统的性能。所以，对滤波器的研究和设计显得极为重要。 本文设计二阶有源滤波器电路，分别是无限增益多路反馈巴特沃斯低通滤波器，压控电压源型切比雪夫高通滤波器；双二阶环贝塞尔带通滤波器。三种形式的滤波器电路各有特点，应根据实际情况合理选用。无限增益多路反馈型滤波电路为反相增益滤波器，使用元件少，特性较稳定，但Q值不宜过大，调整比较困难。压控电压源型滤波器电路为同相增益滤波器，使用元件少，调整较容易，但特性稳定性差，其Q值和k0均不能过大。双二阶环型滤波电路中的带通滤波电路既可实现同相增益滤波，又可实现反相增益滤波，这只要从不同的运放输出端引出输出信号即可。这种电路虽然使用了较多的元器件，但它具有极好的调整特性