【導(dǎo)讀】階的巴特沃斯低通濾波器，并進(jìn)行了仿真。仿真輸入信號采用的是三個不同頻率。正弦信號的合成。將合成后的信號通過低通濾波器，實現(xiàn)了對高頻信號部分的過。采用pretel設(shè)計濾波器，使原來非常復(fù)雜的程序設(shè)計變成了簡單的函數(shù)調(diào)。缺少的器件之一，在過去的幾年中迅速發(fā)展的過濾器是一種復(fù)雜的選頻網(wǎng)絡(luò)，本次研究的課題就是對一組合成信號通過濾波器后分離出需要頻率

　　

【正文】 ，運用 雙電源 的 供電運放， 它的 輸出可 以 在 零電壓 的 兩側(cè) 發(fā)生改變 ，在差動輸入電壓 是 零 的 時候 輸出也可 以 置 為 零。 運算放大器的輸出信號與兩個輸入端的信號電壓差成正比，在 音頻 段有：輸出電壓 =A0（ E1E2），其中， A0 是運放的低頻開環(huán)增益（如 100dB，即 100000 倍）， E1 是同相端的輸入信號電壓， E2 是反相端的輸入信號電壓。 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 22 第 5 章 整機(jī)調(diào)試 焊接 焊接 抽頭線形狀，對地高度，線直徑大小 交叉耦合的制作，圓盤直徑，導(dǎo)線裝入介質(zhì)的長度、低通的制作。 焊點有無虛焊、漏焊，焊點光滑、無毛刺 裝備諧振柱、接頭 力距的要求、物料是否齊全、裝入每個諧振腔的諧振管是否有錯誤。 接頭：安裝接頭要先固定對角，兩個螺釘，然后擰緊。 檢查諧振管是否安裝正確、緊固 要求螺絲固定、整齊。螺絲無滑絲、滑頭 裝抽頭、交叉耦合 抽頭型狀很重要和裝入腔體的壁距都直接影響調(diào) 試的結(jié)果 交叉耦合長短（強(qiáng)弱），影響帶外抑制也就是隔離 要求各焊接點光滑、無毛刺、虛焊。抽頭線要比較平行腔體 調(diào)試 儀器：示波器，電源 環(huán)境處理：常溫環(huán)境 焊接后的檢驗事項 ： 漏焊、虛焊、半焊、焊渣、清洗螺釘： 產(chǎn)品的裝備中，要注意打螺釘?shù)牧剡m當(dāng)，不能把螺釘打滑、或未打緊。 調(diào)試失敗的原因 ： 因為焊接不良，漏焊、虛焊、焊點外形太差。 諧振柱裝錯，未裝緊，抽頭裝歪等。 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 23 交叉耦合裝錯，也有可能導(dǎo)致調(diào)試失敗。 外觀缺陷產(chǎn)生 ： 焊 接溫度過高 焊接時間過長 焊接與母材發(fā)生反應(yīng) 焊接、助焊劑量過大 濾波器的調(diào)試、測試 調(diào)試 電源的一段接 VCC，另一端接 GND， CH1 接 IN接口， CH2 接 OUT 接口，函數(shù)信號發(fā)生器的輸出端接 IN 接口，設(shè)置好 CH1， CH2 的參數(shù)， CH1=100mV，CH2=2V，將函數(shù)信號發(fā)生器上的頻率范圍選定為 2K， Vpp 設(shè)定為 ，調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)，從小到大慢慢旋轉(zhuǎn)，截取出 ， ，,1KHZ 幾個典型的波形圖，經(jīng)過比對可以看出當(dāng) K=1KHZ 時， 輸出波形趨于平穩(wěn)，從輸入輸出波形比可以看出這個濾波器的放大倍數(shù)是十幾倍。 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 24 第 6 章 仿真 Lab 實物波形圖 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 25 黃：輸入波形 藍(lán)：輸出波形 CH1=100mV CH2=2V K= 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 26 黃：輸入波形 藍(lán)：輸出波形 CH1=100mV CH2=2V K= 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 27 黃：輸入波形 藍(lán)：輸出波形 CH1=100mV CH2=2V K= 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 28 黃：輸入波形 藍(lán)：輸出波形 CH1=100mV CH2=2V K=1KHZ 當(dāng) K=1KHZ 時，輸出波形趨向平穩(wěn)，逐漸看不出波形形狀，根據(jù)輸入輸出波形比可以看出放大倍數(shù)為十幾倍 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 29 第 7 章 總結(jié) 本次畢業(yè)論文是對低通濾波器的設(shè)計進(jìn)行研究，并后用 PROTEL 語言對低通濾波器進(jìn)行仿真的實現(xiàn)。 剛開始確定論文題目后就試著開始著手去做，等到自己真正做的時候才發(fā)現(xiàn)有好多東西不知道，而且不知道從哪開始！因此我停止去做而去查找資料并把原來上過的通信原理， PROTEL，數(shù)字圖像處理等相關(guān)的書又仔細(xì)地閱讀一遍，期間在圖書館也參考了許多相關(guān)書籍。 前言對課題背景和發(fā)展前景作 了簡要介紹。 本次畢業(yè)設(shè)計是對低通濾波器的設(shè)計進(jìn)行研究，并且用 PROTEL 語言對低通濾波器進(jìn)行仿真的實現(xiàn)，剛開始確定論文題目后，我就試著著手去做，等到自己真正去做的時候才發(fā)現(xiàn)有好多東西不知道，而且還不知道從何開始！所以我停了下來，去查找資料包括通信原理， PROTEL，數(shù)字圖像處理等相關(guān)的書很仔細(xì)的閱讀了一遍，這期間我也去圖書館參考了很多相關(guān)的書籍。第一章緒論對課題的背景和研究的目的與意義進(jìn)行了探討和研究，第二章開始設(shè)計任務(wù)，包括設(shè)計原理圖，以及對濾波器，高階電路和放大電路的介紹，第三章介紹了本次課題用到的 軟件，PROTEL 和它的升級版 Altium Designer，這兩個都是非常專業(yè)的軟件，第四章開始設(shè)計低通濾波電路，包括了先分析低通濾波器的基本理論，基于巴特沃斯，使用了什么公式等等，接下來進(jìn)行濾波器的設(shè)計，以及放大電路的設(shè)計，第五章則說明了在設(shè)計完濾波器以后如何把它裝配完成，又是如何操作完成調(diào)試的，第六章附上了仿真以及波形圖包括實驗場所完成的實物波形圖，最后是總結(jié)和致謝。 這次我做出來的這個高階低通有源濾波器，只是一個實驗用的小物件，在我們的日常生活中，高階低通濾波器是有著非常大的用途的，包括像地震的檢 測和預(yù)防，接受衛(wèi)星信號等等，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對濾波器的性能要求越來越高，功能也越來越多，并且要求它們向集成方向發(fā)展。我國濾波器研制和生產(chǎn)與上述要求相差甚遠(yuǎn)，為縮短這個差距，電子工程和科技人員負(fù)有重大的歷史責(zé)任。由于自動化程度的提高，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都集中控制或檢測，測量儀器與被測對象的距離較遠(yuǎn)，環(huán)境條件較為復(fù)雜。特別是被測信號是微弱的而且是深埋在噪聲中的，怎樣對微弱信號進(jìn)行檢測越來越受到人們的重視。微弱信號檢測是一門新興的技術(shù)學(xué)科 ,應(yīng)用范圍遍及光、電、磁、聲、熱、生物、力學(xué)、地質(zhì)、環(huán)保、醫(yī)學(xué)、激光、材料等領(lǐng) 域。 通過對基于 PROTEL 的高階低通濾波器的設(shè)計與仿真課題的設(shè)計與研究，自己從中獲取了相應(yīng)的成績，對于理論也有了一定水平的提高，動手能力也有了明顯的增強(qiáng)，與此同時也體現(xiàn)出了我自身的一些問題。先第一個方面是計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 30 要對于一個我不熟悉的課題，需要去閱讀一定的書籍及雜志來獲得相應(yīng)的知識認(rèn)識這個課題，然后才能夠有我自己的想法與主張；第二個方面是理論方面的基礎(chǔ)知識對我固然是很重要的，論文中牽涉到不少的算法，同時也會用到許多以前學(xué)的基礎(chǔ)知識，如果僅僅此時做課題需要用的時間再去學(xué)這些基礎(chǔ)知識，會花費很多的時間在這方面；第三個方 面也是最重要的，是要對自己有很大的信心，當(dāng)在做論文中遇到不懂的時候要多向同學(xué)或者導(dǎo)師去尋求幫助，以上三個方面是可以快速提高我的課題研究進(jìn)程，同時這也是我做論文的一些體會，這些對將會我以后的工作也會有很大的幫助。 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 31 致謝 大學(xué)生活即將結(jié)束，回憶一下過去的四年時光，內(nèi)心感慨萬千，在這里首先要感謝我的論文指導(dǎo)老師邢老師，作為我的論文指導(dǎo)老師，他總是能在百忙之中抽出空來指導(dǎo)我和指出我論文中的不足。然后我還要感謝所有帶過我的老師們，在以后的工作學(xué)習(xí)中我要以你們?yōu)榘駱?，這篇論文是在 邢業(yè)新老師的悉心指導(dǎo)下完成的，老師的專業(yè)知識淵博，治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，工作作風(fēng)精益求精，師德高尚，誨人不倦，寬以待人，嚴(yán)以律已的崇高風(fēng)范，平易近人，樸實無華的人格魅力對我的影響深遠(yuǎn)。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，再次向老師表示衷心的感謝。 完成了本次課題之后，我深深的感受到了團(tuán)隊合作和動手能力的重要性，在我有不懂的問題的時候，除了邢業(yè)新老師，還有很多同學(xué)幫助了我，幫我解決不明白的問題，在此也像這些同學(xué)表達(dá)深深的感謝之情，在對濾波器進(jìn)行焊接制作的時候，我也感到了動手能力的重要性，一個不小心就會 失敗。最后，再次感謝所有老師和同學(xué)的幫助與支持 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 32 參考文獻(xiàn) [1]彌龍飛，基于 SOC 的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計，西北大學(xué)， 2020 [2]劉靜，王雪梅，電磁干擾濾波器綜述，《今日電子》， 2020 [3]王文勝，基于 MAX264 的程控低通濾波器設(shè)計，電子科技大學(xué)， 2020 [4]陳金西， FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計可視化平臺開發(fā)，廈門理工學(xué)院， 2020 [5]金凌英，電力線載波通信系統(tǒng)中信號干擾和擴(kuò)頻技術(shù)的研究，上海交通大學(xué)， 2020 [6]丁筱玲，交流發(fā)電機(jī)性能測試系統(tǒng)抗干擾電路的設(shè)計，《實 驗室科學(xué)》， 2020 [7]Dave Van Ess，濾波器概述：電子表格有助于提高直覺認(rèn)識，《電子設(shè)計技術(shù)》， 2020 [8]夏苪沛， Zigbee 無線定位系統(tǒng)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)， 2020 [9]丁允正，液晶顯示電光響應(yīng)瞬態(tài)特性多通道測量系統(tǒng)，東南大學(xué)， 2020 [10]呂丹 ,陳文靈，張文夫 ,鄧發(fā)升，基于改進(jìn)的 Butterworth 傳遞函數(shù)的高階低通有源濾波器的設(shè)計，彈箭與制導(dǎo)學(xué)報， 20200215 [11]李鐘慎 。 洪健，基于改進(jìn)型 Butterworth 傳遞函數(shù)的高階低通濾波器的有源設(shè)計，電子測量與 儀器學(xué)報， 20200215 [12]李鐘慎，一種改進(jìn)高階 Buttterworth 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