模拟电子技术课程设计----有源低通滤波器电路设计.doc

《模拟电子技术》 课程设计说明书 题　　目 模拟电子技术课程设计 系　(部) 　电子与通信工程系 　 专业(班级) 　　 10通信一班 　　 　 模拟电路课程设计任务书 一．设计题目 有源低通滤波器电路设计 二．技术参数和设计要求 1. 技术参数 设计一个能阻挡高频信号，输出低频信号的有源低通滤波电路； 2. 设计要求 根据技术参数设计电原理图; 计算并选择电路元件及参数(含电源变压器)； 仿真调试电路；举例说明所设计的有源高通滤波器的广泛应用，简要说明电路的工作原理。 （4） 撰写设计说明书。 三．设计工作量 设计时间一周，2011年下学期进行。 四．工作计划 星期一：布置设计任务，查阅资料； 星期二~星期三：设计方案论证，进行电路设计，计算并选择电路元件及参数； 星期四：仿真调试电路 星期五：撰写设计报告书，进行个别答辩。 五．参考资料 彭介华，《电子技术课程设计指导》，北京：高等教育出版社，1997； 高吉祥，《电子技术基础实验与课程设计》，北京：电子工业出版社，2005； 童诗白，《模拟电子技术基础》，北京：高等教育出版社，1988； 康华光，《电子技术基础——模拟部分》，北京：高等教育出版社，2006 本课程教材  目 录 1第一章 绪论…………………………………………………………7 1.1概述…………………………………………………………………7 1.2设计分析……………………………………………………………7 2第二章 低通滤波器 ……………………………………………8 2.1电路图……………………………………………………………9 2.1.1 Multisi11电路原理图………………………………………9 2.1.2 Protel绘图………………………………………………10 2.13 Multisim11 电路仿真图……………………………………11 3 第三章 系统分析……………………………………………12 3.1电路图的基本介绍………………………………………12 3.2数据的的分析……………………………………………12 3.3存在的不足………………………………………………13 4 第四章 总结………………………………………………14 5 第五章 参考文献……………………………………………15 有源低通滤波器电路设计 摘 要 设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，并利用Multisim1仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致，为有源滤波器的电路设计提供了EDA手段和依据。 关键词 二阶有源低通滤波器；电路设计自动化；仿真分析；Multisim10 滤波器是一种使用信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等自动控制、通信及其它电子系统中应用广泛。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。从滤波器阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。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。压控电压源型二阶低通滤波电路是有源滤波电路的重要一种，适合作为多级放大器的级联。本文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，采用EDA仿真软件Multisim1O对压控电压源型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。 二阶有源滤波器的典型结构 二阶有源滤波器的典型结构如图1所示。其中，Y1～Y5为导纳，考虑到UP=UN，根据KCL可求得 式(1)是二阶压控电压源滤波器传递函数的一般表达式，式中，Auf=1+Rf／R6。只要适当选择Yi，1≤i≤5，就可以构成低通、高通、带通等有源滤波器。 1．2 二阶有源低通滤波器特性分析 设Y1=1／R1，Y2=sC1，Y3=O，Y4=1／R2，Y5=sC2，将其代入式(1)中，得到压控电压源型二阶有源低通滤波器的传递函数为 式(2)为二阶低通滤波器传递函数的典型表达式。其中，ωn为特征角频率，Q称为等效品质因数。 2 二阶有源低通滤波器的设计 2．1 设计要求 设计一个压控电压源型二阶有源低通滤波电路，要求通带截止频率fo=100 kHz，等效品质因数Q=1，试确定电路中有关元件的参数值。 2．2 选择运放 设计要求的截止频率较高，因此要求运放的频带较宽，选用通频带较宽的运放，本例选用运放3554AM，带宽为19 MHz，适合用于波形发生电