畢業(yè)設(shè)計(jì)-低通濾波器電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-全文預(yù)覽
【正文】 () 該傳遞函數(shù)式的樣子與一節(jié) RC 低通環(huán)節(jié)的增益頻率表達(dá)式差不多，只是缺少通帶增益 VpA 這一項(xiàng)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 圖 切比雪夫?yàn)V波器特性曲線 低通濾波器的作用和結(jié)構(gòu) 低通濾波器的主要技術(shù)指標(biāo) (1)通帶增益 VpA 通帶增益是指濾波器在通頻帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)，性能良好的 LPF 通帶內(nèi)的幅頻特性曲線是平坦的，阻帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)基本為零。巴特沃斯濾波器具有最 大平坦幅度特性，其幅頻響應(yīng)表達(dá)式為： ? ? ? ? nn 2/11H ??? ?? （ ） 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁 圖 一階到五階巴特沃斯濾波器特性曲線 圖 巴特沃斯濾波器特性曲線 (2) 切比雪夫?yàn)V波器 切貝雪夫?yàn)V波器也是從幅頻特性方面提出逼近要求的，其幅頻響應(yīng)表達(dá)式為： ? ? ? ?n???? /T1 1H 2n2?? （ ） ε是決定通帶波紋大小的系數(shù)，波紋的產(chǎn)生是由于實(shí)際濾波網(wǎng)絡(luò)中含有電抗元件； Tn是第一類切貝雪夫多項(xiàng)式。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 2 基本理論介紹 濾波器分類及特性 濾波器按處理的信號不同 ,可分為模擬濾波器 (AF)和 數(shù)字濾波器 (DF)。原來為處理模擬信號所不可缺少的 LC 型濾波器，在低頻部分，將逐漸為有源濾波器和陶瓷濾波器所替代。 本課題的研究背景、發(fā)展及意義 濾波器技術(shù)在計(jì)算機(jī)測控技術(shù)、通信、 數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。但由于集成運(yùn)放所限，有源濾波電路不適于高電壓大電流負(fù)載，而只適用于信號處理。 無源濾波器由無源元件（電阻、電容、電感）組成，具有高頻性能好、電路簡單、功能可靠、無需直流供電，能夠輸出高壓大電流等優(yōu)點(diǎn)。從下面的生產(chǎn)應(yīng)用比例可以看出我國各類濾波器的應(yīng)用情況： LC 濾波器占 50%；晶體濾波器占 20%；機(jī)械濾波器占 15%；陶瓷和聲表面濾波器各占 1%；其余各類濾波器共占 13%。我國廣泛使用濾波器是 50年代后期的事，當(dāng)時(shí)主要用于話路濾波和報(bào)路濾波。導(dǎo)致 RC 有源濾波器、數(shù)字濾波器、開關(guān)電容濾波器和電荷轉(zhuǎn)移器等各種濾波器的飛速發(fā)展，到 70年代后期，上述幾種濾波器的單片集成已被研制出來并得到應(yīng)用。對于 n為偶數(shù)的高階濾波器，可以由 n/2 節(jié)二階濾波器級聯(lián)而成；而 n為奇數(shù)的高階濾波器可以由 (n1)/2 節(jié)二階濾波器和一節(jié)一階濾波器級聯(lián)而成，因此一階濾波器和二階濾波器是高階濾波器的基礎(chǔ)。為了尋找最佳的近似理想特性，本文主要著眼于幅頻響應(yīng)，而不考慮相頻響應(yīng)。 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。根據(jù)指標(biāo)，本次設(shè)計(jì)選用有源二階巴特沃斯低通濾波器可達(dá)到本次設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)，可調(diào)增益部分通過電壓跟隨器和反相放大器來實(shí)現(xiàn)可調(diào)增益。 低通濾波器是一個(gè)通過低頻信號而衰減或抑制高頻信號的部件。 單位代碼 01 學(xué) 號 _ _ 分 類 號 _ TN713+.4__ 密 級 ___ ___ 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 低通濾波器電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 院（系）名稱 專 業(yè) 名 稱 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 2021 年 5 月 10 日 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 低通濾波器電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘 要 濾波器是一種二端口網(wǎng)絡(luò)。再則，微波固體器件的應(yīng)用對濾波器的發(fā)展也有推動(dòng)作用，像參數(shù)放大器、微波固體倍頻器、微波固體混頻器等一類器件都是多頻率工作的，都需用相應(yīng)的濾波器。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。s day, more ponent parameters are calculated the more detailed, the more difficult the missioning of the circuit. According to the index, the design choose active second order bart wo lowpass filter can achieve the design requirements of the index, adjustable gain through the voltage of follow and reversedphase amplifier to achieve adjustable gain. Key words:Lowpass filter,Butterworth filter,Frequency response 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 III 頁 目 錄 1 引言 ...................................................................................................................................... 1 本課題的研究背景、發(fā)展及意義 ............................................................................... 2 本次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 ................................................................................................... 3 2 基本理論介紹 ...................................................................................................................... 4 濾波器分類及特性 ....................................................................................................... 4 低通濾波器的作用和結(jié)構(gòu) ........................................................................................... 6 低通濾波器的主要技術(shù)指標(biāo) .......................................................................... 6 簡單一階低通有源濾波器 .............................................................................. 6 簡單二階低通有源濾波器 .............................................................................. 7 3 方案
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