【正文】 。 二階有源低通濾波器的典型電路. 有源濾波器的特性分析. 一階有源濾波器特性分析在分析有源濾波電路時，一般都通過“拉氏變換”，將電壓與電流變換成“象函數(shù)”和用，因而電阻的，電容的,電感的，輸出量與輸入量之比稱為傳遞函數(shù)，即：用取代s，且令得出電壓放大倍數(shù)式中，稱為特征頻率。遺憾的是，如此理想的特性是無法實現(xiàn)的，所有的設計只不過是力圖逼近矩形濾波器的特性而已。. 濾波器的類型① 巴特沃斯濾波電路巴特沃斯濾波器擁有最平滑的頻率響應，在截止頻率以外，頻率響應單調(diào)下降。② 按所通過信號的頻段分類按所通過信號的頻段分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器四種。我國廣泛使用濾波器是50年代后期的事了，當時主要用于話路濾波和報路濾波。它是一種用來消除干擾信號的器件，將輸入或輸出經(jīng)過過濾而得到所選擇的頻率；對特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除的電路，其功能就是得到一個特定頻率或消除一個特定頻率。總之，由RC有源濾波器為原型的各類變種有源濾波器去掉了電感器，體積小，Q值可達1000，克服了RLC無源濾波器體積大，Q值小的缺點。帶通濾波器：它允許一定頻段的信號通過，抑制低于或高于該頻段的信號、干擾和噪聲。巴特沃斯濾波器除了具有平滑單調(diào)遞減的頻率響應的優(yōu)點之外，其過渡帶的陡峭程度正比于濾波器的階數(shù)。巴特沃斯帶通濾波器具有平坦的響應特性，而切比雪夫帶通濾波器卻具有更陡的衰減特性。 一階低通濾波器的幅頻特性. 二階有源濾波器特性分析一階電路的過渡帶較寬，幅頻特性的最大衰減斜率僅為20dB/十倍頻。M點的電流方程為 式（）P點的電流方程為 式()式()、式()聯(lián)立，解出傳遞函數(shù) 式（）式()中，只有當 小于3時，即分母中的一次項系數(shù)大于零，電路才能穩(wěn)定工作，而不產(chǎn)生自激振蕩。在三階低通濾波器中，當 時，應有即。通過比較點的值可以看出：A通道最大值=10V，而此時B通道也為最大值=20V，通頻帶放大倍數(shù)得以驗證。，對應的電壓放大倍數(shù)，且輸入輸出同頻同相。a 用參數(shù)掃描分析法得到的分析表b 用參數(shù)掃描分析法得到的數(shù)據(jù) 用參數(shù)掃描分析法得到的幅/相特性曲線，1，10，電阻分別為，6 200，11 780，對應的3dB截止頻率約為126kHz。對設計電路圖，電路的頻域分析，Multisim7仿真軟件都有了一定的學習。授之以魚不如授之以漁，這將對我今后的待人處事、治學態(tài)度等很多方便產(chǎn)生深刻影響。只有這種鍥而不舍的精神，才能成功。采用類似的方法，還可以分析電容，電阻，對通頻帶的影響。由理論分析結(jié)果可知，改變放大倍數(shù)，即可改變Q值。，、二階、三階有源低通模擬濾波器的幅頻特性曲線。為了驗證通頻帶放大倍數(shù)，將電路中信號源V1的頻率設置為5Hz，幅值都設置為10V。由上述可知，選取。當信號頻率趨向零時，由于的電抗趨于無窮大，因而正反饋很弱；當信號頻率趨于無窮大時，由于的電抗趨于零，因而 趨于零。. 二階有源低通濾波器的典型結(jié)構(gòu)。理想的低通濾波器應該能使所有低于截止頻率的信號無損通過，而所有高于截止頻率的信號都應該被無限的衰減，從而在幅頻特性曲線上呈現(xiàn)矩形，故而也稱為矩形濾波器（brickwall filter）。缺點是必須在設計初期考慮安裝所需的配合結(jié)構(gòu)。: O(a)低通濾波器(LPF) (b)高通濾波器(HPF)(c)帶通濾波器(BPF) (d)帶阻濾波器(BEF) 各種濾波器的理想幅頻特性曲線. 濾波器的分類① 按所處理的信號分類按所處理的信號分為模擬濾波器和數(shù)字濾波器兩種。當然，對濾波器本身的研究仍在不斷進行。它的主要作用是：讓有用信號盡可能無衰減的通過，對無用信號盡可能大的衰減。但它仍有許多課題有待進一步研究：理想運放與實際特性的偏差的研究；由于有源濾波器混合集成工藝的不斷改進，單片集成有待進一步研究；應用線性變換方法探索最少有源元件的濾波器需要繼續(xù)探索；元件的絕對值容差的存在，影響濾波器精度和性能等問題仍未解決；由于R存在，集成占芯片面積大，電阻誤差大（20%～30%），線性度差等缺點，使大規(guī)模集成仍然有困難。帶阻濾波器：它抑制一定頻段內(nèi)的信號，允許該頻段以外的信號通過。高階巴特沃斯濾波器的頻率響應近似于理想低通濾波器。所以具體選用何種特性，需要根據(jù)電路或系統(tǒng)的具體要求而定。增加RC環(huán)節(jié)，可加大衰減斜率。若令，,則電壓放大倍數(shù) 式（）若令Q=，則時，有，即 式（）可見，Q是時的電壓放大倍數(shù)與通帶電壓放大倍數(shù)數(shù)值之比。實際設計的一階、二階、三階有源低通濾波器的仿真電路，、。 輸入輸出波形比較圖調(diào)節(jié)輸入信號V1的頻率，使之分別為2 kHz ，100 kHz ，126 kHz。對數(shù)坐標減去3dB即是對應的3dB截止頻率，移動讀數(shù)指針可看出3dB截止頻率約在126kHz附近，與理論計算很接近?？梢姡酱?，越大，Q越大，幅頻特性曲線越尖銳。這次畢業(yè)設計圓滿完成的關(guān)鍵是電路圖的設計，它是所有過程的基礎(chǔ)，是最重要的步驟，只有設計出了正確的電路圖，才能進行一系列的分析。如果沒有陳老師的精心指導，我是不這么保質(zhì)保量的完成此論文的。通過本次畢業(yè)設計的實踐，我學到了許多東西，知道光靠書本上的知識是遠遠不夠的，無論是在電路設計，分析，仿真上，我都遇到了不少的問題，這就需要自己去開闊知識面，查找資料，詢問老師，想盡一切可能的辦法去解決，理論聯(lián)系實際。而的變化對電壓增益基本不影響。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。. 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。. 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。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計由方案可知，為設計方便選取，為了Multisim電路仿真測試，令