PSPICE仿真论文.doc

湖北工程学院本科毕业设计（论文）

湖北工程学院
本科毕业设计(论文)

题目：带阻滤波器（陷波器50HZ）
的设计与仿真
学院：物理与电子信息工程学院
专业：电子信息工程
学号：
学生姓名：方腾
指导教师：肖永军

二○一三年三月十日

带阻滤波器（陷波器50HZ）的设计与仿真

摘要：工频为50Hz，全称工业频率，我们用的电能，电器，都是工频，即便是非工频，也是在设备上加了变频器。由于工频电流或电器产生的电磁干扰称之为工频电磁干扰。目前工频电磁场对电器设备有干扰，影响电器的正常工作。带阻滤波器是用来抑制或衰减某一频率段的信号，而让该频率段的信号通过，经常用于电子系统抗干扰。我们采用二阶有源带阻滤波电路，即双T带阻滤波电路。我们将运用PSpice进行仿真设计带阻滤波电路排除50HZ工频干扰对电子系统的影响。

关键词：50HZ工频干扰PSpice仿真设计双T带阻滤波

双T带阻滤波电路

图1

双T网络如图所示，是由一个低通电路和一个高通电路并联起来得到的。低通电路由两个电阻R和一个电容2C构成的T形网络。高通电路是由两个电容C和一个电阻R/2构成T形网络。因此称为双T网络。

由节点导纳方程可以导出电路的传递函数为：
A(s)=Vo(s)/Vi(s)=AVF[1+(s/wo)(s/wo)]/[1+2(2-AVF)s/wo+(s/wo)(s/wo)]
或
A(jw)=AVF[1+(jw/wo)(jw/wo)]/[1+2(2-AVF)jw/wo+(jw/wo)(jw/wo)]
=Ao[1+(jw/wo)(jw/wo)]/[1+(1/Q)jw/wo+(jw/wo)(jw/wo)]
式中wo=1/（RC），即是特征角频率，也是带阻滤波电路的中心角频率；AVF=Ao=1+R5/R13为带阻滤波电路的通带电压增益；Q=1/[2（2-Ao）]
如果Ao=1，则Q=0.5，增加Ao，Q将随之升高。当Ao趋近2时，Q趋向无穷大。因此，Ao愈接近2，愈大，可使带阻滤波电路的选频特性愈好。即阻断的频率范围愈窄。
为了得到高稳定性的陷波滤波器，除采用高性能的运算放大器外，还必须采用高精度无源元件。

PSpice仿真分析

1、参数扫描
（1）、对C6进行参数扫描

下图是对C6进行参数扫描的输出文件。在ACSWEEP的条件下，再用参数扫描。在PARAMETRIC中有STAR=10n,END=5u,INCREMENT=100n.从图中可看到，电容取值在0.04uF时，效果最佳。

（2）、对R2进行参数扫描
下图是对R2进行参数扫描的输出文件。在PARAMETRIC中有STAR=10，END=100K,INCREMENT=1K.从图中可看到，电阻取值在R2＝80K时，为下边的红色线，其陷波频率在50HZ左右。

（3）、对R5进行参数扫描

下图是对R5进行参数扫描的输出文件。在PARAMETRIC中有STAR=100K，END=2000K,INCREMENT=2K.从图中可看到，电阻取值在R5＝1000K时，为最上边线，其陷波频率在50HZ左右且信号的放大倍数较多大，故选择此值较佳。

2、噪声分析
由仿真图可知，V2只是计算输入等效噪声源的位置，V2本身并不是噪声源。由此可很方便地分析出电路中噪声情况。

***NOISEANALYSISTEMPERATURE=27.000DEGC

******************************************************************************

FREQUENCY=1.000E+10HZ
****DIODESQUAREDNOISEVOLTAGES(SQV/HZ)
X_U1A.dcX_U1A.deX_U1A.dlpX_U1A.dlnX_U1A.dp
RS0.000E+001.545E-200.000E+000.000E+000.000E+00
ID3.569E-232.612E-171.366E-221.365E-220.000E+00
FN0.000E+000.000E+000.000E+000.000E+000.000E+00
TOTAL3.569E-232.613E-171.366E-221.365E-220.000E+00

****TRANSISTORSQUAREDNOISEVOLTAGES(SQV/HZ)
X_U1A.q1X_U1A.q2
RB0.000E+000.000E+00
RC0.000E+000.000E+00
RE0.000E+000.000E+00
IBSN1.711E-260.000E+00
IC2.318E-299.568E-30
IBFN0.0