四阶带通滤波器.doc

PAGE 电子系统设计实验报告 姓 名 指导教师 专业班级 学 院 提交日期 2011年11月1日 目 录 第一章 设计题目……………………………………………………………………1 1.1 设计任务……………………………………………………………………1 1.2 设计要求……………………………………………………………………1 第二章 原理分析及参数计算………………………………………………………1 2.1 总方案设计…………………………………………………………………1 2.1.1 方案框图………………………………………………………………1 2.1.2 原理图设计……………………………………………………………1 2.2 单元电路的设计及参数计算………………………………………………2 2.2.1 二阶低通滤波器………………………………………………………2 2.2.2 二阶高通滤波器………………………………………………………3 2.3 元器件选择…………………………………………………………………4 第三章 电路的组装与调试…………………………………………………………5 3.1 MultiSim电路图………………………………………………………………5 3.2 MultiSim仿真分析……………………………………………………………5 3.1.1 四阶低通滤波器………………………………………………………5 3.1.2 四阶高通滤波器………………………………………………………5 3.1.3 总电路图………………………………………………………………6 3.3 实际测试结果………………………………………………………………6 第四章 设计总结……………………………………………………………………6 附 录………………………………………………………………………………… 附录Ⅰ 元件清单………………………………………………………………… 附录Ⅱ Protel原理图 …………………………………………………………… 附录Ⅲ PCB图（正面）………………………………………………………… 附录Ⅳ PCB图（反面）………………………………………………………… 参 考 文 献………………………………………………………………………… 2 - 第一章 设计题目 1.1 设计任务 采用无限增益多重反馈滤波器，设计一四阶带通滤波器，通带增益， ，，设计方案如图1.1所示。 图1.1 四阶带通滤波器方案图 1.2 设计要求 1.用Protel99 画出原理图，计算各元件参数，各元件参数选用标称值； 2.用Mutisum对电路进行仿真，给出幅频特性的仿真结果； 3.在面包板上搭接实际电路，并测试滤波器的幅频特性； 4.撰写设计报告。 第二章 设计方案 2.1 方案设计 2.1.1方案框图(如图2.1.1) 二阶低通滤波器 二阶低通滤波器 二阶高通滤波器 二阶高通滤波器VoVi图2.1.1 四阶带通滤波器总框图 二阶低通滤波器 二阶低通滤波器 二阶高通滤波器 二阶高通滤波器 Vo Vi 2.1.2原理图设计 本原理图根据结构框图组成了4个二阶滤波器，上面两个分别为=2kHz，Q=0.541，A=1 QUOTE fc=2kHz,Q=0.541,A=1 的低通滤波器和=2kHz，Q=1.306，A=1的低通滤波器；下面两个分别为=1kHz，Q=0.541，A=1的高通滤波器和=1kHz，Q=1.306，A=1的高通滤波器，其中P1、P2、P3作为接线座用来接线，原理图如图2.1.2,具体参数计算见2.2节。 图2.1.2 四阶带通滤波器原理图 2.2单元电路的设计 2.2.1二阶低通滤波器 二阶无限增益多重反馈低通滤波器的电路结构如图2.2.1所示。该滤波器电路是有 QUOTE R1,C1 ,低通级以及 QUOTE R3,C2 ,积分器级组成，这两级电路表现出低通特性。通过 QUOTE R2 的正反馈对Q进行控制。根据对电路的交流分析，求得传递函数H(s)为 将上式与二阶低通滤波器传递函数 比较得 图2.2.1 二阶低通滤波器示意图 QUOTE ωc=1R2R3C1C2 QUOTE H0=-R2R1 直接采用这三个公式来计算 QUOTE C1,C2,R1,R2,R3 ,,,,的值是非常困难。为了简化运算步骤，先给 QUOTE C2 确定一个合适的值，然后令=n，式中n是电