RC高通有源滤波器课程设计报告全解.doc

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RC高通有源滤波器课程设计报告全解

课 程 设 计 设计题目 RC高通有源滤波器 成绩 课 程 设 计 主 要 内 容 设计制作一个增益可调,截止频率?C=3000Hz的RC有源高通滤波器 阅读教材第十章第八节,理解RC有源滤波器; 查阅有关RC有源滤波器设计的相关资料,确定设计方案和元件数值; 用Multisim模拟所得滤波器的频响特性(运放选用NE5532); 由于实验室只能提供特定的的元件数值,按照能获得的元件数值对电路进行修正和模拟,获得最符合要求的电路元件参数。 按获得的电路及元件参数,用面包板焊接好滤波器,连接信号发生器、示波器,测试电路的频响。 分析实验结果:测试结果与模拟结果的差异及其原因及可能的改进方法。 撰写课程设计报告。 指 导 教 师 评 语 建议:从学生的工作态度、工作量、设计(论文)的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价 签名: 200 年 月 日 Hz的RC有源高通滤波器 要求如下: 阅读教材第十章第八节,理解RC有源滤波器; 查阅有关RC有源滤波器设计的相关资料,确定设计方案和元件数值; 用Multisim模拟所得滤波器的频响特性(运放选用NE5532); 由于实验室只能提供特定的的元件数值,按照能获得的元件数值对电路进行修正和模拟,获得最符合要求的电路元件参数。 按获得的电路及元件参数,用面包板焊接好滤波器,连接信号发生器、示波器,测试电路的频响。 分析实验结果:测试结果与模拟结果的差异及其原因及可能的改进方法。 撰写课程设计报告。 二. 课程设计目的: 理解RC有源滤波器,学习RC有源滤波器的设计方法,由滤波器设计指标计算电路元件参数。 掌握应用Multisim软件; 掌握常用元器件的识别和测试,测量有源滤波器的幅频特性; 熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力; 体会课程设计的过程,通过理论联系实际,提高和培养创新能力,提高实践能力,为后续课程的学习,毕业设计,毕业后的工作打下基础。 课程设计环境: Multisim介绍 Multisim是Interctive Image Technologies公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的软件,目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。该软件以图形界面为主,采用菜单栏、工具栏和热键相结合的方式,具有一般Windows应用软件的界面风格,用户可以根据自己的习惯和熟练程度自如使用。尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表,使电路的仿真分析操作更符合工程技术人员的工作习惯。下面主要针对Multisim11.0软件中基本的仿真与分析方法做简单介绍。 EDA就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台电子产品的设计过程,从概念的确立,到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。 功能: 直观的图形界面 丰富的元器件 强大的仿真能力 丰富的测试仪器 完备的分析手段? 独特的射频(RF)模块 强大的MCU模块 四. 课程设计内容: 方案比较及工作原理: 方案一:压控电压源二阶高通滤波器 压控电压源二阶有源高通滤波器电路原理如图1所示,运算放大器为同相接法,滤波器的输入阻抗很高,输出阻抗很低,滤波器相当于一个电压源。其优点是:电路性能稳定,增益容易调节。 图1.压控电压源二阶高通滤波器 其传输函数为: 通带放大倍数: 令R1=R2=R,C1=C2=C,截止频率: 品质因数: 方案二:无限增益多路负反馈二阶高通滤波器 无限增益多路负反馈二阶高通滤波器如图2所示,运算放大器为反相接法,由于放大器的开环增益无限大,反相输入端可视为虚地,输出端通过电容和电阻形成两条反馈支路。其优点是:输出电压与输入电压的相位相反,元件较少,但增益调节不方便。 图3.原理图 RC高通有源滤波器的截止频率?C=3000Hz,根据截止频率公式Ω,根据实验室提供的电阻,令R=5.3kΩ,此时得到的截止频率大约为 假定R1=Rf=20kΩ,可以通过调节R1和Rf的值,来调节增益,此时其通带放大倍数: 品质因数: 传输函数: 模拟仿真 Multisim仿真电路图如图4所示。 图4.Multisim仿真二阶高通有源滤波器 波特图示仪XBP1显示波形如图5所示,幅度增益在小于3000Hz时

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