【正文】 cy, need corresponding filter. Low pass filter is a through the low frequency signal and attenuation or inhibit the high frequency signal ponents. Ideal filter circuit frequency response in bandpass should have certain amplitude and linear phase shift, and in which the amplitude with inner resistance should be zero. Active filter is to point to by amplifying circuit and work structure of RC filter circuit, it is actually a particular frequency response of the amplifier. The order number of filter, the higher amplitude frequency characteristics of the attenuation rate faster, but RC work39。理想濾波器電路的頻響在通帶內(nèi)應(yīng)具有一定幅值和線性相移，而在阻帶內(nèi)其幅值應(yīng)為零。 濾波器的階數(shù)越高，幅頻特性衰減的速率越快，但 RC 網(wǎng)絡(luò)節(jié)數(shù)越多，元件參數(shù)計(jì)算越繁瑣，電路的調(diào)試越困難。 20世紀(jì) 50年代無(wú)源濾波器日趨成熟。90年代至現(xiàn)在主要致力于把各類濾波器應(yīng)用于各類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研制。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 2 頁(yè) 我國(guó)現(xiàn)有濾波器的種類和所覆蓋的頻率已基本上滿足現(xiàn)有各種電信設(shè)備。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對(duì)濾波器的性能要求越來(lái)越高，功能也越來(lái)越多，并且要求它們向集成方向發(fā)展。同時(shí)無(wú)源濾波器的體積和重量也比較大，其電感還會(huì)引起電磁干擾。 有源濾波器實(shí)際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。在信號(hào)頻率動(dòng)態(tài)范圍不寬的場(chǎng)合，設(shè)定固定截止頻率的濾波器技術(shù)已很成熟，但在許多工程應(yīng)用領(lǐng)域，信號(hào)頻率動(dòng)態(tài)范圍往往很寬，如在 ~ 20kHz 之間變化，因此，有必要采用多種截止頻率 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 3 頁(yè) 的濾波器。雖然它們的設(shè)計(jì)方法各有自己的特殊之點(diǎn)，但是這些設(shè)計(jì)方法仍是以低 通 濾波器設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，再?gòu)闹醒葑兌?，因此 我們 這次所設(shè)計(jì)的 濾波器 具有廣泛的學(xué)習(xí)意義。它們的理想幅頻特性如圖 所示。ε值越小，通帶起伏越小，截止頻率點(diǎn)衰減的分貝值也越小，但進(jìn)入阻帶后衰減特性變化緩慢。通帶與阻帶之間稱為過(guò)渡帶，過(guò)渡帶越窄，說(shuō)明濾波器的選擇 性越好。它比一階低通濾波器的濾波效果更好。 與理想的二階波特圖相比，在超過(guò) f0 以后，幅頻特性以 40 dB/dec 的速率下降，比一階的下降快。 (3)根據(jù)電路的傳遞函數(shù)和歸一化濾波器傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式，建立起系數(shù)的方程組。因?yàn)榘吞匚炙篂V波 器具有 通頻帶 內(nèi)的 頻率響應(yīng) 曲線最大限度平坦，沒(méi)有起伏，而在 阻頻帶 則逐漸下降為零， 在振幅的對(duì)數(shù)對(duì)角頻率的波得圖上，從某一邊界角頻率開(kāi)始，振幅隨著角頻率的增加而逐步減少，趨向負(fù)無(wú)窮大的特點(diǎn)。切比雪夫?yàn)V波器提供比巴特 沃斯在超過(guò) 3dB 點(diǎn)更敏銳的衰減速率。所以，本次設(shè)計(jì)選定巴特沃斯濾波器模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的電容、電阻值記錄在表格 中。 Multisim軟件是迄今為止，在電路級(jí)仿真上表現(xiàn)最為出色的軟件，有了 Multisim軟件，就相當(dāng)于擁有了一個(gè)設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)室，可以非常方便的從事電路設(shè)計(jì)、仿真、分析工作。相對(duì)于其它 EDA 軟件，它具有更加形象直觀的人機(jī)交互界面，并且提供更加豐富的元件庫(kù)、儀表庫(kù)和各種分析方法，完全滿足電路的各種仿真需要。 將各個(gè)開(kāi)關(guān)調(diào)整后， 100kHz低通濾波器電路如圖 所示。 圖 例 1 仿真示波器顯示結(jié)果 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 圖 例 1 幅頻響應(yīng)仿真結(jié)果 由虛擬示波器得到，當(dāng)輸入信號(hào)的頻率為 50kHz時(shí)，輸入輸出信號(hào)同頻同相，且輸入信號(hào)的幅值約為 19 mV 時(shí)，輸出信號(hào)的幅值約為 V，即 AF≈ ，增益在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。而且由頻率響應(yīng)曲線可知，其截至頻率就在 100kHz附近，與設(shè)計(jì)要求的吻合。 綜合上述幾個(gè)例子，本次設(shè)計(jì)的低通濾波器電可以實(shí)現(xiàn)通帶增益 ~4 的調(diào)節(jié)，滿足設(shè)計(jì)所要求的參數(shù)。 圖 制作的低通濾波器實(shí)物正面 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 圖 制作的低通濾波器實(shí)物背面 低通濾波器物的調(diào)試以 100kHz為代表做了測(cè)試，圖 所示為輸入 60kHz正弦波時(shí)時(shí)低通濾波器輸出端輸出的信號(hào)，和函數(shù)發(fā)生器的信號(hào)源對(duì)比發(fā)現(xiàn)輸出的信號(hào)電壓有100mv 增大到了 240mv，正弦波周期不變。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 26 頁(yè) 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)終于接近尾聲，從選題到查找資料，花了很長(zhǎng)的時(shí)間，我的課題是 低通濾波器 的設(shè)計(jì)，這對(duì)很多人來(lái)說(shuō)并不 算熟悉 ，因?yàn)檫@是我們 周圍 幾乎 所有涉及到信號(hào)的通信都有涉及到濾波器， 但是，真正要自己 理解并 設(shè)計(jì)出來(lái)卻真的感覺(jué)到無(wú)從下手。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 27 頁(yè) 致 謝 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，通過(guò) *老師的悉心指導(dǎo)，是我對(duì)我所設(shè)計(jì)的這個(gè)題目有很更深一層 的了解，在這個(gè)過(guò)程中，老師通過(guò)引導(dǎo)培養(yǎng)了我獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 另外，還要感謝 ***在 Multisim 軟件仿真上和基礎(chǔ)理論知識(shí)上給的耐心指導(dǎo)，是他不僅給了我軟件的安裝包，還教會(huì)了我仿 真的方法，在仿真的時(shí)候起到了至關(guān)重要的作用。 借此機(jī)會(huì)我要特別感謝我的導(dǎo)師 ***， 我曾經(jīng)的實(shí)驗(yàn)課老師 ***， 還有我的同學(xué)們，感謝你們?cè)谶@段時(shí)間里對(duì)我的幫助，在此我由衷的向你們說(shuō)一聲 “謝謝！ ” 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 28 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 楊素行 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 (第三版 )[M] 北京：高等教育出版社， 2021. [2] 余孟嘗 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 (第三版 ) [M]. 北京：高等教育出版社， 1998. [3] 王振紅、張常年 綜合電子設(shè) 計(jì)與實(shí)踐（第 2 版） 清華大學(xué)出版社 ， 2021. [4] 陸應(yīng)華 . 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程 [M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2021. [5] 賈更新 . 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) [M]. 西安：西北工業(yè) 大學(xué)出版社， 2021. [6] 黃智偉 . 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽常用電路模塊制作 [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. [7] 黃智偉 . 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽電路設(shè)計(jì)（第 2 版） [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. [8] 黃智偉 . 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第 2 版） [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021.