【導讀】階的巴特沃斯低通濾波器，并進行了仿真。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，實現了對高頻信號部分的過。采用pretel設計濾波器，使原來非常復雜的程序設計變成了簡單的函數調。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雜的選頻網絡，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 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。 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 22 第 5 章 整機調試 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，導線裝入介質的長度、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 試的結果 交叉耦合長短（強弱），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： 產品的裝備中，要注意打螺釘的力矩適當，不能把螺釘打滑、或未打緊。 調試失敗的原因 ： 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。 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 23 交叉耦合裝錯，也有可能導致調試失敗。 外觀缺陷產生 ： 焊 接溫度過高 焊接時間過長 焊接與母材發(fā)生反應 焊接、助焊劑量過大 濾波器的調試、測試 調試 電源的一段接 VCC，另一端接 GND， CH1 接 IN接口， CH2 接 OUT 接口，函數信號發(fā)生器的輸出端接 IN 接口，設置好 CH1， CH2 的參數， CH1=100mV，CH2=2V，將函數信號發(fā)生器上的頻率范圍選定為 2K， Vpp 設定為 ，調節(jié)頻率調節(jié)旋轉開關，從小到大慢慢旋轉，截取出 ， ，,1KHZ 幾個典型的波形圖，經過比對可以看出當 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是十幾倍。 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 24 第 6 章 仿真 Lab 實物波形圖 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 25 黃：輸入波形 藍：輸出波形 CH1=100mV CH2=2V K= 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 26 黃：輸入波形 藍：輸出波形 CH1=100mV CH2=2V K= 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 27 黃：輸入波形 藍：輸出波形 CH1=100mV CH2=2V K= 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 28 黃：輸入波形 藍：輸出波形 CH1=100mV CH2=2V K=1KHZ 當 K=1KHZ 時，輸出波形趨向平穩(wěn)，逐漸看不出波形形狀，根據輸入輸出波形比可以看出放大倍數為十幾倍 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 29 第 7 章 總結 本次畢業(yè)論文是對低通濾波器的設計進行研究，并后用 PROTEL 語言對低通濾波器進行仿真的實現。 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，數字圖像處理等相關的書又仔細地閱讀一遍，期間在圖書館也參考了許多相關書籍。 前言對課題背景和發(fā)展前景作 了簡要介紹。 本次畢業(yè)設計是對低通濾波器的設計進行研究，并且用 PROTEL 語言對低通濾波器進行仿真的實現，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，數字圖像處理等相關的書很仔細的閱讀了一遍，這期間我也去圖書館參考了很多相關的書籍。第一章緒論對課題的背景和研究的目的與意義進行了探討和研究，第二章開始設計任務，包括設計原理圖，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，接下來進行濾波器的設計，以及放大電路的設計，第五章則說明了在設計完濾波器以后如何把它裝配完成，又是如何操作完成調試的，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與上述要求相差甚遠，為縮短這個差距，電子工程和科技人員負有重大的歷史責任。由于自動化程度的提高，各個生產環(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，環(huán)境條件較為復雜。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學科 ,應用范圍遍及光、電、磁、聲、熱、生物、力學、地質、環(huán)保、醫(yī)學、激光、材料等領 域。 通過對基于 PROTEL 的高階低通濾波器的設計與仿真課題的設計與研究，自己從中獲取了相應的成績，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，與此同時也體現出了我自身的一些問題。先第一個方面是計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 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的知識認識這個課題，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的基礎知識，如果僅僅此時做課題需要用的時間再去學這些基礎知識，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，當在做論文中遇到不懂的時候要多向同學或者導師去尋求幫助，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。 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 31 致謝 大學生活即將結束，回憶一下過去的四年時光，內心感慨萬千，在這里首先要感謝我的論文指導老師邢老師，作為我的論文指導老師，他總是能在百忙之中抽出空來指導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，在以后的工作學習中我要以你們?yōu)榘駱?，這篇論文是在 邢業(yè)新老師的悉心指導下完成的，老師的專業(yè)知識淵博，治學態(tài)度嚴謹，工作作風精益求精，師德高尚，誨人不倦，寬以待人，嚴以律已的崇高風范，平易近人，樸實無華的人格魅力對我的影響深遠。本論文從選題到完成，每一步都是在導師的指導下完成的，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，還有很多同學幫助了我，幫我解決不明白的問題，在此也像這些同學表達深深的感謝之情，在對濾波器進行焊接制作的時候，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的幫助與支持 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 32 參考文獻 [1]彌龍飛，基于 SOC 的高精度數據采集系統(tǒng)設計，西北大學， 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計，電子科技大學， 2020 [4]陳金西， FIR 數字濾波器設計可視化平臺開發(fā)，廈門理工學院， 2020 [5]金凌英，電力線載波通信系統(tǒng)中信號干擾和擴頻技術的研究，上海交通大學， 2020 [6]丁筱玲，交流發(fā)電機性能測試系統(tǒng)抗干擾電路的設計，《實 驗室科學》， 2020 [7]Dave Van Ess，濾波器概述：電子表格有助于提高直覺認識，《電子設計技術》， 2020 [8]夏苪沛， Zigbee 無線定位系統(tǒng)，中國科學技術大學， 2020 [9]丁允正，液晶顯示電光響應瞬態(tài)特性多通道測量系統(tǒng)，東南大學， 2020 [10]呂丹 ,陳文靈，張文夫 ,鄧發(fā)升，基于改進的 Butterworth 傳遞函數的高階低通有源濾波器的設計，彈箭與制導學報， 20200215 [11]李鐘慎 。 洪健，基于改進型 Butterworth 傳遞函數的高階低通濾波器的有源設計，電子測量與 儀器學報， 20200215 [12]李鐘慎，一種改進高階 Buttterworth 低通濾波器性能的設計方法， 2020 中國儀器儀表與測控技術進展大會論文集（Ⅰ）， 20201001 [13]李鐘慎 ，高階 Butterworth 低通濾波器的一種改進設計， 2020 中國儀器儀表與測控技術進展大會論文集（Ⅰ）， 20200601 [14]李鐘慎 。 王永初，新型高階 Butterworth 低通濾波器的設計與分析，電子測量技術 20201215 [15]陳思，巴特沃斯低通濾波器的簡化快速設計，信陽師范學 院學報 (自然科學版 ) ，19970710 [16]牛燕煒，有源低通濾波器的設計與仿真分析，現代電子技， 20200615 [17]Jim Karki,Active lowpass Filter Designer,Application Report,2020 [18]葛順明，基于標簽交換的 Ad HOC 無線網絡關鍵技術的研究，北京郵電大學， 2020 [19]John Stensby,The butterworth lowpass filter,2020