RC高通有源滤波器专业课程设计方案报告.doc

课程设计设计题目RC高通有源滤波器学生姓名学号专业班级指导老师设计题目RC高通有源滤波器成绩课程设计主要内容设计制作一个增益可调，截止频率C=3000HzRC有源高通滤波器阅读教材第十章第八节，了解RC有源滤波器；查阅相关RC有源滤波器设计相关资料，确定设计方案和元件数值；用Multisim模拟所得滤波器频响特征（运放选择NE5532）；因为试验室只能提供特定元件数值，根据能取得元件数值对电路进行修正和模拟，取得最符合要求电路元件参数。按取得电路及元件参数，用面包板焊接好滤波器，连接信号发生器、示波器，测试电路频响。分析试验结果：测试结果和模拟结果差异及其原因及可能改善方法。撰写课程设计汇报。指导教师评语提议：从学生工作态度、工作量、设计（论文）发明性、学术性、实用性及书面表示能力等方面给出评价署名：200年月日设计类型：信号和系统课程设计课程设计题目：设计制作一个增益可调，截止频率=3000HzRC有源高通滤波器要求以下：阅读教材第十章第八节，了解RC有源滤波器；查阅相关RC有源滤波器设计相关资料，确定设计方案和元件数值；用Multisim模拟所得滤波器频响特征（运放选择NE5532）；因为试验室只能提供特定元件数值，根据能取得元件数值对电路进行修正和模拟，取得最符合要求电路元件参数。按取得电路及元件参数，用面包板焊接好滤波器，连接信号发生器、示波器，测试电路频响。分析试验结果：测试结果和模拟结果差异及其原因及可能改善方法。撰写课程设计汇报。二.课程设计目标：了解RC有源滤波器，学习RC有源滤波器设计方法，由滤波器设计指标计算电路元件参数。掌握应用Multisim软件；掌握常见元器件识别和测试，测量有源滤波器幅频特征；熟悉常见仪表，了解电路调试基础方法，提升利用所学知识分析和处理实际问题能力；体会课程设计过程，经过理论联络实际，提升和培养创新能力，提升实践能力，为后续课程学习，毕业设计，毕业后工作打下基础。课程设计环境：Multisim介绍Multisim是InterctiveImageTechnologies企业推出一个专门用于电子电路仿真和设计软件，现在在电路分析、仿真和设计等应用中较为广泛。该软件以图形界面为主，采取菜单栏、工具栏和热键相结合方法，含有通常Windows应用软件界面风格，用户能够依据自己习惯和熟练程度自如使用。尤其是多个可放置到设计电路中虚拟仪表，使电路仿真分析操作更符合工程技术人员工作习惯。下面关键针对Multisim11.0软件中基础仿真和分析方法做简单介绍。EDA就是“ElectronicDesignAutomation”缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。发达国家现在已经基础上不存在电子产品手工设计。一台电子产品设计过程，从概念确实立，到包含电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内物理级设计再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计关键技术手段。功效：直观图形界面丰富元器件强大仿真能力丰富测试仪器完备分析手段独特射频(RF)模块强大MCU模块四.课程设计内容：方案比较及工作原理：方案一：压控电压源二阶高通滤波器压控电压源二阶有源高通滤波器电路原理图1所表示，运算放大器为同相接法，滤波器输入阻抗很高，输出阻抗很低，滤波器相当于一个电压源。其优点是：电路性能稳定，增益轻易调整。图1.压控电压源二阶高通滤波器其传输函数为：通带放大倍数：令R1=R2=R，C1=C2=C，截止频率：品质因数：方案二：无限增益多路负反馈二阶高通滤波器无限增益多路负反馈二阶高通滤波器图2所表示，运算放大器为反相接法，因为放大器开环增益无限大，反相输入端可视为虚地，输出端经过电容和电阻形成两条反馈支路。其优点是：输出电压和输入电压相位相反，元件较少，但增益调整不方便。图2.无限增益多路负反馈二阶高通滤波器该电路传输函数为：通带放大倍数：截止频率：品质因数：方案选择：压控电压源二阶高通滤波器增益轻易调整，而无限增益多路负反馈二阶高通滤波器尽管元件较少，但增益调整不变，依据题目要求，我们选择方案一。另外，我们在方案一基础上又实现了三阶、四阶、差分形式高通有源滤波器，实现性能提升。设计分析图3.原理图RC高通有源滤波器截止频率C=3000Hz，依据截止频率公式依据试验室提供元器件，令C=10nF，计算得到R=5305.16Ω，依据试验室提供电阻，令R=5.3kΩ，此时得到截止频率大约为假定R1=Rf=20kΩ，能够经过调整R1和Rf值，来调整增益，此时其通带放大倍数：品质因数：传输函数：模拟仿真Multisim仿真电路图图4所表示。图4.Multisim仿真二