有源模擬低通濾波器的設(shè)計與分析畢業(yè)設(shè)計-免費閱讀
【正文】 在此，向老師致以作為學(xué)生的最衷心的感謝和深深的敬意，在以后的生活和學(xué)習(xí)中，我將以老師為榜樣，做一個正直，有為的人。最后希望濾波器的發(fā)展越來越快，越來越好。其次是頻域分析，軟件仿真。很顯然，減少引起電路的截止頻率增大，通頻帶變寬。在同樣的設(shè)計截止頻率下，Q值的不同對實際截止頻率有較大的影響。下面針對二階有源低通濾波電路進行參數(shù)掃描分析，以獲得不同參數(shù)對整個頻率特性的影響。，對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，且輸入輸出同頻同相。a. 一階有源低通濾波器的輸出輸入波形b. 二階有源低通濾波器的輸出輸入波形c. 三階有源低通濾波器的輸出輸入波形 當(dāng)輸入信號的頻率為126kHz時的輸入輸出波形我們發(fā)現(xiàn)，僅通過虛擬示波器分析，既很難得出的準(zhǔn)確值，也不能直觀看出輸入信號的頻率對電路放大性能的影響，于是用Multisim中的交流分析來精確觀察電路的輸入輸出特性。、?？傊琈ultisim7版本電子仿真軟件是比較先進、功能最強大的軟件仿真，是仿真軟件中的佼佼者。 一階有源低通濾波器的仿真電路 二階有源低通濾波器的仿真電路 三階有源低通濾波器的仿真電路河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4. Multisim分析. 軟件簡介軟件仿真Multisim7是加拿大交互圖像技術(shù)有限公司（Interactive Techolog ies公司）于2003年推出的新版本。令，因為通帶截止頻率為令電容則選取 。當(dāng)時。② 設(shè)計二階有源低通濾波器電路。該電路具有濾波功能還有放大作用，帶負(fù)載能力較強。但是，切比雪夫濾波器對于元件的變化最不敏感，而且兼具良好的選擇性與很好的駐波特性（位于通帶的中部），所以在一般的應(yīng)用中，推薦使用切比雪夫濾波電路。. 濾波器的選取集總低通原型濾波器是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)綜合法設(shè)計濾波器的基礎(chǔ)，各種低通、高通、帶通、帶阻濾波器大都是根據(jù)此特性推導(dǎo)出來的。② 貝塞爾濾波電路除了會改變依賴于頻率的輸入信號的幅度外，濾波器還會為其引入了一個延遲。其主要原因是：a. 濾波器的輸入與輸出之間沒有隔離，容易發(fā)生耦合；b. 濾波器的接地阻抗不是很低，削弱了高頻旁路效果；c. 濾波器與機箱之間的一段連線會產(chǎn)生兩種不良作用： 一個是機箱內(nèi)部空間的電磁干擾會直接感應(yīng)到這段線上，沿著電纜傳出機箱，借助電纜輻射，使濾波器失效；另一個是外界干擾在板上濾波器濾波之前，借助這段線產(chǎn)生輻射，或直接與線路板上的電路發(fā)生耦合，造成敏感度問題；2) 面板濾波器濾波陣列板、濾波連接器等面板濾波器一般都直接安裝在屏蔽機箱的金屬面板上。③ 按所采用的元器件分類按所采用的元器件分為無源和有源濾波器兩種。而通帶與阻帶的分界點頻率稱為截止頻率或稱為轉(zhuǎn)折頻率。盡管有這么多問題，RC有源濾波器的理論和應(yīng)用仍在持續(xù)發(fā)展中。80年代，致力于各種新型濾波器的研究，努力提高性能并逐漸擴大應(yīng)用范圍。實際工程上常用它來進行信號處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等，目前在通信、聲納、測控、儀器儀表、航空航天，天線以及電力系統(tǒng)載波通信電路，電子測量系統(tǒng)等領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用。而且在這些系統(tǒng)中，不管是數(shù)字電子系統(tǒng)還是模擬電子系統(tǒng)，模擬濾波器在預(yù)處理電路中幾乎是必不可少的。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)品的開發(fā)和研制。. 畢業(yè)設(shè)計所用的方法① 首先對濾波器的基本概念、分類、類型、設(shè)計、選取、應(yīng)用等內(nèi)容有所了解；② 根據(jù)設(shè)計要求先分析一階和二階低通濾波電路典型結(jié)構(gòu)的特性，再設(shè)計一個高階低通濾波電路；③ 再根據(jù)所設(shè)計指標(biāo)選取運放，以及電路原理圖的總設(shè)計；④ 再對搭建好的電路原理圖進行理論計算；⑤ 最后通過Multisim7軟件進行頻率特性分析，并驗證理論計算的正確性。為中心頻率，和分別為低端和高端截止頻率。1) 無源濾波器無源濾波器僅由無源元件(R、L和C)組成的濾波器，它是利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構(gòu)成的。由于直接安裝在金屬面板上，濾波器的輸入與輸出之間完全隔離，接地良好，電纜上的干擾在機箱端口上被濾除，因此濾波效果相當(dāng)理想。延遲使得基于頻率的相移產(chǎn)生非正弦信號失真。正因如此，才使得濾波器的設(shè)計得以簡化，精度得以提高。. 模擬濾波器模擬濾波器在測試系統(tǒng)或?qū)Ｓ脙x器儀表中是一種常用的變換裝置?？紤]到，根據(jù)“虛短”和“虛斷”的特點，利用節(jié)點電流法求解輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系，可知：聯(lián)立方程，可得： 幅頻特性： 其中 相頻特性： ： 一階低通有源濾波器的幅頻特性和相頻特性此電路的特點為：① =0時，；② 時，；③ 運放輸出，帶負(fù)載能力強。其通帶放大倍數(shù)與一階電路相同，傳遞函數(shù) 式()當(dāng)時，代入式（），整理可得用取代，且令,得出電壓放大倍數(shù)表達(dá)式為 式()令式()分母的模等于，可解出通帶截止頻率。在壓控電壓源型有源低通濾波器電路中，既引入了負(fù)反饋，又引入了正反饋。當(dāng)時，曲線按40dB/十倍頻下降。等效品質(zhì)因數(shù)可得 ，即所以 可選 ② 三階低通濾波器電路的設(shè)計由方案可知，為設(shè)計方便選取，為了Multisim電路仿真測試，令截止頻率，,通帶增益為,選取,計算得。它結(jié)合了直觀的捕捉和功能強大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進行設(shè)計和驗證。. 驗證通頻帶放大倍數(shù)Multisim環(huán)境下，、二階、三階有源低通濾波器的仿真電路。當(dāng)輸入信號的頻率為2kHz時，輸入輸出信號同頻同相，放大倍數(shù)即，同理，可知二階有源低通濾波器的放大倍數(shù)，三階有源低通濾波器的放大倍數(shù)為4，都與理論計算相吻合。. 頻率特性分析. 用波特圖示儀測試頻率特性在Multisim軟件的虛擬儀器欄中選擇虛擬雙蹤示波器，將示波器的A,B端分別接到電路的輸入端與輸出端，再點擊仿真按鈕進行仿真，得到如下波形。對數(shù)坐標(biāo)減去3dB即是對應(yīng)的3dB截止頻率，移動讀數(shù)指針可看出3dB截止頻率約在143kHz附近，與理論計算很接近。① 分析，改變電阻，的值，從而可以改變Q值，觀察頻率特性變化
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