光電子線路課程設(shè)計(jì)--模擬濾波器設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-01-01 10:13 本頁(yè)面
【正文】 的抗干擾措施之外，采用信號(hào)濾波技術(shù)是提高信噪比（S/N）行之有效的方法。 正文 設(shè)計(jì)要求利用以下所提供的元器件，設(shè)計(jì)一個(gè)二階有源模擬濾波器。對(duì)于低通濾波器，要求其上限截止頻率f為1kHz，且增益盡量為2倍。若是高通濾波器，則其下限截止頻率f為500Hz。對(duì)于帶通濾波器，要求中心頻率f為1kHz，帶寬△f≤50Hz，盡可能使上升沿下降沿對(duì)稱，增益盡量為為2倍。電阻：47 56 75 300 330 430 470 510 （Ω） 1 3 10 11 15 20 33 43 47 51 68 180 300 470 （kΩ）電容： 1 10 22 47 33 100 220 (μF)5100 6800 (pF)741集成運(yùn)算放大器一片、面包板一塊、導(dǎo)線若干儀器儀表：數(shù)字萬(wàn)用表一塊、示波器一臺(tái)、信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)、穩(wěn)壓電源一臺(tái) 設(shè)計(jì)過(guò)程 手工計(jì)算設(shè)計(jì)對(duì)于低通濾波，可利用運(yùn)放組成有限增益可控的有源二階低通濾波器。圖 有限增益二階低通濾波器電路圖為計(jì)算簡(jiǎn)便，設(shè)R1=R2=R，C1=C2=C，利用節(jié)點(diǎn)電流法，有： （）可得其傳遞函數(shù)為 （公式 ）對(duì)比兩式可得 （公式 ）當(dāng)時(shí)，取R=330Ω，C=，可滿足要求，其實(shí)際截止頻率f=，取R3=R4=10kΩ，則增益H0為2倍。 計(jì)算機(jī)仿真。 各元件參數(shù)及仿真電路對(duì)電路進(jìn)行交流分析（AC Analysis），獲得其頻響特性曲線如下： 仿真低通頻響曲線，已知輸入電壓設(shè)為5V，所以增益滿足H=2倍。同時(shí)，在10／，對(duì)應(yīng)的頻率f=，還是存在較大偏離。從曲線可以觀察到從200到1kHz之間，輸出幅值有一個(gè)上升的小坡，其影響到實(shí)際的輸出值。若取輸出最大幅值而非100Hz處幅值，則截止頻率將會(huì)更接近1kHz。另外還可觀察到，當(dāng)頻率超過(guò)10kHz之后，濾波器阻帶抑制特性將會(huì)變差。
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