基于pspice四階帶通濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 13:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 被看作是多么的先進(jìn)，因?yàn)樵谶@以前沒有人能像電腦那樣快速、準(zhǔn)確的畫出電路圖，制出電路板。如今，隨著Windows95/98及NT操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，一些更方便、快捷的電路設(shè)計(jì)軟件應(yīng)運(yùn)而生。如：Tango、Protel、OrCAD、PSpice、 VeriBest、 、PAD2000 Electronics Workbench等。PSpice是較早出現(xiàn)的EDA(Electronic Design Automatic,電路設(shè)計(jì)自動化)軟件之一，也是當(dāng)今世界上著名的電路仿真標(biāo)準(zhǔn)工具之一，1984年1月由美國Microsim公司首次推出。它是由Spice發(fā)展而來的面向PC機(jī)的通用電路模擬分析軟件。 PSpice軟件具有強(qiáng)大的電路圖繪制功能、電路模擬仿真功能、圖形后處理功能和元器件符號制作功能，以圖形方式輸入，自動進(jìn)行電路檢查，生成網(wǎng)表，模擬和計(jì)算電路。它的用途非常廣泛，不僅可以用于電路分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可用于電子線路、電路和信號與系統(tǒng)等課程的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。與印制版設(shè)計(jì)軟件配合使用，還可實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)自動化。被公認(rèn)是通用電路模擬程序中最優(yōu)秀的軟件，具有廣闊的應(yīng)用前景。 在國外，PSpice軟件的使用非常流行。在大學(xué)里，它是工科類學(xué)生必會的分析與設(shè)計(jì)電路工具；在公司里，它是產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)到定型過程中不可缺少的設(shè)計(jì)工具。PSpice軟件幾乎完全取代了電路和電子電路實(shí)驗(yàn)中的元件、面包板、信號源、示波器和萬用表。有了此軟件就相當(dāng)有了電路和電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室。 、PSpice的優(yōu)越性 電路設(shè)計(jì)軟件有很多，它們各有特色。如Protel和Tango，它對單層/雙層電路板的原理圖及PCB圖的開發(fā)設(shè)計(jì)很適合，而對于布線復(fù)雜，元件較多的四層及六層板來說OrCAD更有優(yōu)勢。但在電路系統(tǒng)仿真方面，PSpice可以說獨(dú)具特色，是其他軟件無法比擬的，它是一個多功能的電路模擬試驗(yàn)平臺，PSpice軟件由于收斂性好，適于做系統(tǒng)及電路級仿真，具有快速、準(zhǔn)確的仿真能力。其主要優(yōu)點(diǎn)有：①、 圖形界面友好，易學(xué)易用，操作簡單 由Dos版本的PSpice到Windows版本的PSpice，使得該軟件由原來單一的文本輸入方式而更新升級為輸入原理圖方式，使電路設(shè)計(jì)更加直觀形象。PSpice 6．0以上版本全部采用菜單式結(jié)構(gòu)，只要熟悉Windows操作系統(tǒng)就很容易學(xué)，利用鼠標(biāo)和熱鍵一起操作，既提高了工作效率，又縮短了設(shè)計(jì)周期。 ②、實(shí)用性強(qiáng)，仿真效果好 在PSpice中，對元件參數(shù)的修改很容易，它只需存一次盤、創(chuàng)建一次連接表，就可以實(shí)現(xiàn)一個復(fù)雜電路的仿真。如果用Protel等軟件進(jìn)行參數(shù)修改仿真，則過程十分繁瑣。在改變一個參數(shù)時，哪怕是一個電阻阻值的大小都需要重新建立網(wǎng)絡(luò)表的連接，設(shè)置其他參數(shù)更為復(fù)雜 ③、功能強(qiáng)大，集成度高在PSpice內(nèi)集成了許多仿真功能，如：直流分析、交流分析、噪聲分析、溫度分析等 ，用戶只需在所要觀察的節(jié)點(diǎn)放置電壓（電流）探針，就可以在仿真結(jié)果圖中觀察到其“電壓（或電流）時間圖”。而且該軟件還集成了諸多數(shù)學(xué)運(yùn)算，不僅為用戶提供了加、減、乘、除等基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算，還提供了正弦、余弦、絕對值、對數(shù)、指數(shù)等基本的函數(shù)運(yùn)算，這些都是其他軟件所無法比擬的。四階帶通濾波器 設(shè)計(jì)原理設(shè)低頻段的截止頻率FH,高頻段的截止頻率為FL，頻率在FH和FL之間的信號能夠通過，低于FH和高于FL 的信號被衰減的濾波電路稱為帶通濾波器。 帶通濾波電路將高通濾波器和低通濾波器串聯(lián)，如圖1，就可得到帶通濾波器。其中高通部分的截止頻率為FH，低通部分的截止頻率為FL，可知FH應(yīng)小于FL，則通頻帶為（FLFH）。 Au1fUoUtUi二階高通濾波器二階低通濾波器fAu 圖1 四階帶通濾波器原理框圖其中高通和低通部分都采用的是由單個集成運(yùn)放構(gòu)成的二階壓控電壓源濾波電路，而高通和低通電路都包括了RC選頻部分、放大器部分以及反饋部分。則帶通濾波器電路原理圖如圖2 。 UOUtB2A2C2C1B1A1RL4RL3RLRLRHRH4RHRH3CH1GNDGNDGNDGND—+—+CH2CL1CL2高通部分低通部分 圖2 四階帶通濾波器電路原理圖 根據(jù)圖2所示，首先對于高通部分，可知A1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電流方程為： ① 而C1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電流方程為： ② 同樣的，可得出B1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電流方程為： ③ 在運(yùn)算放大器是理想運(yùn)放的情況下，其反向和正向輸入端的凈輸入電壓和凈輸入電流均可認(rèn)為為零，即 。 聯(lián)立式①、②、③，將②、③式代入①式中，則可得 === 令，則可得到高通部分的傳遞函數(shù)為： 可知其中為高通濾波部分的通帶放大倍數(shù) 為高通部分的截止頻率 而 同理，對于低通部分，A2點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電流方程為 ④ 而C2點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電流方程為： ⑤ 同樣的，可得出B2點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電流方程為： ⑥ 同樣可認(rèn)為，
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1