电子电路课程设计二阶高通滤波器的设计_精品.doc

电子电路课程设计 二阶高通滤波器的设计 班级：2011级通信工程1班 姓名： 李海峰 学号： P111813699 成绩： 二阶高通滤波器的设计 一．内容摘要 二阶高通滤波器是容许高频信号通过、但减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波器。高通滤波器有综合滤波功能，它可以滤掉若干次高次谐波，并可减少滤波回路数。对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。其在音频应用中也使用低音消除滤波器或者噪声滤波器。本设计为分别使用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计二阶高通滤波器。二者电路都是基于芯片ua741设计而成。将信号源接入电路板后，调整函数信号发生器的频率，通过观察示波器可以看到信号放大了2倍。现在工厂对于谐波的治理,应用最多的仍然是高压无源滤波器,高压无源滤波器有多种接线方式,其中单调谐滤波器及二阶高通滤波器使用最为广泛,无源滤波器具有结构简单、设备投资较少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点, 用无限增益多路反馈设计高通滤波电路。 图1-1无限增益多路反馈设计高通滤波电路 其中： ,通带增益： 截止频率： 品质因数： ， 二、设计任务与要求 1.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； 2.截止频率fc=200Hz； 3.增益AV＝2； 4.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。 三、单元电路设计与参数计算 无限增益多路反馈设计高通滤波电路 ， 设C1=0.22uf， 则C2=0.47uf 又f=200hz 得出 ： R1=3K,R2=20.0K 四、总原理图及元器件清单 1．总原理图 图4-1 总电路图 2．元件清单 直流源 表1 元件序号（名称） 型号 主要参数 数量 备注 变压器 输入220V、输出15V，P=20W 1个 带插头 D1——D4 （二极管） 1N4007 各1个 保险管 Ip=0.5A 1个 续表1 电解电容C1、2 3300uf/25V 2个 电解电容C5、6 220uf 2个 瓷介电容C3、4、7、8 0、22uf 4个 集成块 UA741 1个 集成稳压器 W7812、 W7912 输出电压12V，输出电流1.5A 各1个 发光二极管 2个 瓷介电容C9、10 0、1uf 2个 电阻R1 20K欧姆 2个 电阻R2 1K欧姆 2个 可调电位器Rw 20K 2个 表2 元件序号 主要参数 数量 备注（单价） R 20k 1 0.1 R 3K 1 0.1 Ua741 1 1 C 0.22uf 2 0.3 C 0.47uf 1 0.3 五、安装与调试 1．焊接 工具：电烙铁 在已做好的电路板上涂一层助焊剂，对照原理图将元件安装在电路板上，检查元件位置是否正确。检查无误后，用电烙铁将每个元件用焊锡焊牢，保证每个元件不虚焊。在焊元件时根据不同元件耐热性能尽量减少焊接时间。焊接完毕后用万用表检查是否断路和短路。 2．调试 工具：万用表、示波器，信号发生器，数字毫伏表 用小螺丝刀调节电位器R3的电阻为15K欧姆，R4的电阻为15K欧姆，接入220伏特的交流电压，信号发生器的输出信号为f=1KHz,Ui=500.3mv的信号，在输出端测得输出电压Uo=201、6mv，减小频率使得f=100 Hz，则输出端Uo =161 、2mv，与实际相差太大，则用螺丝刀微调节电位器，此时使得 Uo=141、2mv，在高频时输出电压为输入电压的两倍，用示波器监测输出波形没有失真，故电路正确，调试完毕，可以进行性能测试。 二阶高通滤波器在频率响应特性与低通滤波器相似，当Q0.707或Q0.707时，通带边沿处会出现不平坦现象。有关根据品质因数Q计算电路电阻参数R1 和R2的方法与二阶低通滤波器的计算相同。 为了改进一阶高通滤波器的频率特性，可采用二阶高通滤波器。一个二阶高通滤波器包含两个RC支路，即将二阶高通滤波器的R与Ｃ对换位置，即可构成二阶高通滤波器。 如图5-1所示为二阶高通滤波器的幅频特性曲线，其阻带衰减特性的斜率为40dB／10oct，克服了一阶高通滤波器阻带衰减太慢的缺点. 　　 　　 图5-1二阶高通滤波器的幅频特性曲线 与二阶低通滤波器类似，二阶高通滤波器的各个参数也影响其滤波特性，如：阻尼系数f的大小决定了幅频特性有无峰值，或谐振峰的高低。若要求高通滤波器的阻带特性下降速率大于40dB／10oct