有源模擬低通濾波器的設(shè)計與分析畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-26 03:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 B/十倍頻，但是遠(yuǎn)離。若使附近的電壓放大倍數(shù)數(shù)值增大，則可使接近，濾波特性趨于理想。從模電知識可知，引入正反饋，可以增大放大倍數(shù)。. 低通有源濾波器的設(shè)計. 設(shè)計要求分別設(shè)計一階、二階、三階有源低通濾波電路，要求截止頻率，等效品質(zhì)因數(shù)Q=1。選用器件給出硬件實現(xiàn)方案，并進行系統(tǒng)的仿真測試與理論的驗證。. 設(shè)計電路分析① 設(shè)計一階有源低通濾波器電路。② 設(shè)計二階有源低通濾波器電路。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)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(dāng)信號頻率趨于無窮大時，由于的電抗趨于零，因而 趨于零?？梢韵胂?，只要正反饋引入得當(dāng)，就既可能在時使電壓放大倍數(shù)數(shù)值增大，又不會因正反饋過強而產(chǎn)生自激振蕩。因為同相輸入端電位控制由集成運放和組成的電壓源，故稱之為壓控電壓源型濾波器。設(shè)。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(dāng) 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。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。當(dāng)時。，當(dāng)時，曲線按40dB/十倍頻下降。101.0十倍頻程dB/40f / f00401AAupulg20/dB102020Q=1Q=5Q=2Q=0.5 Q值不同時的幅頻特性③ 設(shè)計三階有源低通濾波器電路。根據(jù)二階低通濾波器的有關(guān)計算，可得三階低通濾波器的參數(shù)如下：通帶增益：其中： 傳遞函數(shù)： 若令，,則電壓放大倍數(shù)：. 選擇運放因為設(shè)計要求的截止頻率較高，因此要求運放的頻帶較寬，選用通頻帶較寬的運放，本設(shè)計選用運放3554AM，是一個結(jié)型場效應(yīng)的輸入，混合運算放大器，具有優(yōu)秀的組合和高效率，快速建立和大的增益帶寬積。帶寬為19MHz，適合用于波形發(fā)生電路、脈沖放大電路等。輸出電流可達到100mA，精度高，滿足設(shè)計要求。其中，AD3554AM具有低失調(diào)電壓的全差分輸入與匹配輸入場效應(yīng)晶體管。 3554AM示意圖. 電路設(shè)計① 一階和二階低通濾波器電路的設(shè)計為了便于比較一階和二階低通濾波器電路的性能差異，在構(gòu)建兩個電路時，元件取值都保持一致。令，因為通帶截止頻率為令電容則選取 。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。由上述可知，選取。. 理論計算根據(jù)實際選擇的元件參數(shù)重新計算濾波電路的特征參量。① 頻率特性一階低通濾波器頻率特性為：二階低通濾波器頻率特性為：三階低通濾波器頻率特性為：② 通頻帶放大倍數(shù)由于一階和二階兩個電路的運放部分相同，在低頻時都相當(dāng)于同相比例放大電路，因此通頻帶放大倍數(shù)也都相同。三階通頻帶放大倍數(shù)：③ 特征頻率與通頻帶截止頻率因為所選電阻和電容參數(shù)相同，所以三個電路的特征頻率也相同：根據(jù) 的定義，當(dāng) 時，放大倍數(shù)即在一階低通濾波電路中，當(dāng)時； 解得 ， 在二階低通濾波器中，當(dāng) 時，應(yīng)有即。在三階低通濾波器中，當(dāng) 時，應(yīng)有即。實際設(shè)計的一階、二階、三階有源低通濾波器的仿真電路，、。 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。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。憑借NI Multisim，可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫的電路圖，并利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE模擬器模仿電路行為。借助專業(yè)的高級SPICE分析和虛擬儀器，能在設(shè)計流程中提早對電路設(shè)計進行的迅速驗證，從而縮短建模循環(huán)。Multisim與NI Lab View和Signal Express軟件的集成，完善了具有強大技術(shù)的設(shè)計流程，從而能夠比較具有模擬數(shù)據(jù)的實現(xiàn)建模測量。，在做電路仿真實驗調(diào)用虛擬儀器時，一個品種每次只能調(diào)用一臺，這是一個很大的缺陷。又如Multisim2001版本，它的與實際元件相對應(yīng)的現(xiàn)實性仿真元件模型只有6種，而Multisim7版本增加到10種；Multisim2001版本的虛擬儀器只有11種，而Multisim7版本增加到17種；特別是像示波器這種最常用的電子儀器，Multisim 2001版本只能提供雙蹤示波器，而Multisim7版本卻能提供4蹤示波器，這給諸如做數(shù)字電路仿真實驗等需要同時觀察多路波形提供了極大的方便。又如Multisim 2001版本只能提供“亮”與“滅”兩種狀態(tài)黑白指示燈，而Multisim7版本卻能提供藍、綠、紅、黃、白5種顏色的指示燈，使用起來更加方便和直觀?？傊?，Multisim7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。. 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。為了驗證通頻帶放大倍數(shù)，將電路中信號源V1的頻率設(shè)置為5Hz，幅值都設(shè)置為10V。將示波器的A通道接輸入端，B通道接輸出端，運行后，
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1