《低频电子线路》课程设计带通滤波电路设计.doc

辽 宁 师 范 大 学低频电子线路课程设计（13级本科） 题 目： 带通滤波电路设计 学 院： 物理与电子技术 专 业： 电子信息工程 班 级： 13级4班 班级学号： 26 姓 名： 指导教师： 完成日期：2014年6月28日 目录目录2前言32. 二阶有源带通滤波器42.1电路组成原理42.2传递函数42.3参数设置及芯片选择 52.31 芯片选择52.32 参数确定62.4 仿真72.5 AD1082.6实验测试数据93 参考文献94 收获10 前言测量和分析工程信号时，往往只需对特定频率或者特定频率范围的信号进行测量和分析，但在实际工程信号中，往往包含各种各样的干扰信号或者说是人们不感兴趣的信号。为了消除这些信号所产生的不良影响，人们最先想到的就是利用一个理想的滤波器，将这些干扰信号全部剔除。本文将以二阶有源带通滤波器为例熟悉滤波的原理并掌握其相关的应用。1滤波器的简介1.1滤波器是一种只传输指定频段信号，抑制其它频段信号的电路。   滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种：1.11无源滤波器:   由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成1.12 有源滤波器:   一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。1.2从功能来上有源滤波器分为：   低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、   带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）、   全通滤波器（APF）。其中前四种滤波器间互有联系，LPF与HPF间互为对偶关系。当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时，将LPF与HPF相串联，就构成了BPF，而LPF与HPF并联，就构成BEF。在实用电子电路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。2. 二阶有源带通滤波器2.1电路组成原理可由低通和高通串联而成 低通截至角频率 高通截至角频率必须满足<2.2传递函数 图 2-1 二阶带通滤波器电路如图（2.1）所示，电路的传输函数为： （2.11） 为了计算简便，设R2=R，R3=2R，式中为同相比例 运放的电压增益，同样要求3，电路才能稳定工作 （2.12）2.3参数设置及芯片选择 2.31 芯片选择简介：LM324系列运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的四运算放大器。可工作在单电源下，电压范围是3.0V-32V或+16V. LM324的特点： 1.短跑保护输出 2.真差动输入级 3.可单电源工作：3V-32V 4.低偏置电流：最大 .LM324系列运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的四运算放大器。可工作在单电源下，电压范围是3.0V-32V或+16V.LM324的特点：1.短跑保护输出2.真差动输入级3.可单电源工作：3V-32V4.低偏置电流：最大100nA（LM324A）5.每封装含四个运算放大器。6.具有内部补偿的功能。7.共模范围扩展到负电源8.行业标准的引脚排列9.输入端具有静电保护功能 图 2-2设计一个压控电压源二阶带通滤波器，指标要求为：通带中心频率；通带电压放大倍数；通带带宽。2.32 参数确定1）选取图（2.1）压控电压源型二阶带通滤波电路；2）该电路的传输函数： （2.7）品质因数： 通带的中心角频率： （2.8） 通带中心角频率处的电压放大倍数： 取为使电路稳定工作必须要求，取 由此可算出电阻 R2=R3= R4=R5=15.9K R1=8K C1=C2=0.01uF 至此，压控电压源二阶带通滤波器无源器件参数基本确定。2.4 仿真 图 2-3 图 2-4 图 2-52.5 AD10 图 2-6 图 2-7 图 2-8 图 2-92.6实验测试数据频率（HZ）VIN(V)VOUT(V)192419.16.19122619.118.1100019.119.2833.7319.117.840019.15.84 表格 13 参考文献电子技术基础 模拟部分（第五版）康华光电子技术基础 模拟部分（第四版） 童诗白百度文库 二阶带通滤波课程设计百度文库 课设-有缘带通滤波器 4 收获通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。通过这一次课程设计，亲自去查阅资料，和同学互相帮助，一起解决制作过程中的种种困难，不但加深了理论知识的认知，更锻炼了动手能力和自学能力，为以后的学习积累了宝贵的经验。十分感谢张华老师！尤其在电路板实际焊接过程中，老师及时的觉察、指正问题、细致与耐心的指导，使得我能及时的改正问题，顺利的完成报告。在此特别感谢。此外还要感谢邱红老师不厌其烦的为同学们找原件！再次感谢给我帮助和鼓励的老师，还要感谢一起学习的同学和朋友，谢谢你们。