【正文】 最后，還要感謝所有老師在這大學(xué)四年中給我的培養(yǎng)。謹(jǐn)此向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 在課題選題和研究過程中，還得到了其他老師和同學(xué)的幫助。測試第二版 [M]. 武漢：華中科技大 學(xué)出版社， 2021. [8]陳汝全主編 .電子技術(shù)常用器件應(yīng)用手冊 [M].湖北科學(xué)技術(shù)出版社， 2021. [9]Walt Jung 主編 .運(yùn)算放大器應(yīng)用技術(shù)手冊 [M].北京： 人民郵電出版社， 2021. [10]程勇主編 .實(shí)例講解 Multisim10 電路仿真 [M].北京：人民郵電出版社， 2021. [11]熊偉主編 . Multisim7 電路設(shè)計(jì)及仿真應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021. [12]約翰遜主編 .有源濾波器精確設(shè)計(jì)手冊 [M].美國：電子工業(yè)圖書出版社， 1984. [13]李遠(yuǎn)文主編 .有源濾波器設(shè)計(jì) [M].北京： 人民郵電出版社， 1986. [14]Donad Circuits Analysis and . [15]Jacob Millman and Arvin Grabel. Microelectronics. 2nd ed. Mx GrawHill Book . [16]Susan ,RobortJ,Borns,Digital LogicAnalysis,Application＆ Design,Holt and Winston,Inc,1991. 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝 30 致 謝 濾波技術(shù)是一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)，它涉及到本專業(yè)的 諸多課程。并且由原來的被動的接受知識轉(zhuǎn)換為主動的尋求知識，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。因此應(yīng)盡量采用查表法求解電路參數(shù)，以減少電路運(yùn)算復(fù)雜程度。只不過濾波器階數(shù)越高，在阻頻帶振幅衰減速度越快。在振幅的對數(shù)對角頻率的波特圖上，從某一邊界角頻率開始，振幅隨著角頻率的增加而逐漸減少，趨向負(fù)無窮大?；诤唵蔚臑V波器的設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)了巴特沃斯有源帶阻濾波器。在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)我不止完成了一份設(shè)計(jì)，還學(xué)會了如何發(fā)現(xiàn) 問題、如何思考問題、如何解決問題。因?yàn)榉桨敢患磯嚎仉妷涸葱桶吞匚炙苟A帶阻濾波器，缺點(diǎn)是通帶放大倍數(shù)理論設(shè)計(jì)值為 1，而方案二通帶放大倍數(shù)不受限制，應(yīng)用范圍更廣。 四階電路仿真 ① 無限 增益多路負(fù)反饋型四階帶阻濾波器（ Q=2） 仿真結(jié)果如圖 。 方案二 電路 仿真結(jié)果 ① Q=2 仿真結(jié)果： 圖 Q=2幅頻特性曲線及波形圖 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） multisim仿真分析 24 圖 Q=2交流分析圖 ② Q=5 仿真結(jié)果： 圖 Q=5幅頻特性曲線圖 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） multisim仿真分析 25 圖 方案二 Q=5交流分析圖 ③ 結(jié)果分析 Q=2 時(shí) ,由圖 仿真結(jié)果知： 20lgAv=6dB，即 Av=，中心頻率 f0=998Hz。 頻率較低和較高 時(shí)，頻率 變化 對 Aup 的影響不大。除了軟件提供的 20 種儀器外，工程師還可以運(yùn)用 LabVIEW 實(shí)現(xiàn)完全自定義的虛擬儀器，并將這些儀器用在 環(huán)境中。 集成了最新發(fā)布的 NI LabVIEW8 圖形化開發(fā)環(huán)境軟件和 NI SignalExpress 交互測量軟件的功能。 ②具有強(qiáng)大的仿真分析功能； 仿真分析是估算電路特性的一種數(shù)學(xué)方法。 包括 Ultiboard9 和 Ultiroute9，這些產(chǎn)品都是 系列設(shè)計(jì)套件的組成部分。 可以用于模擬電路、數(shù)字電路、自動控制、電力電子技術(shù)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)中。同時(shí)改進(jìn)了元器件之間的連接方式，允許任意連線。 IIT 公司繼 Multisim202 后，于 2021 年推出了 。 功能已相當(dāng)強(qiáng)大，能勝任各種電子電路的分析與仿真實(shí)驗(yàn)。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，低版本的 EWB 仿真設(shè)計(jì)功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新的電子線路的仿真與設(shè)計(jì)要求。 EWB 是一種優(yōu)秀而易學(xué)的 EDA（電子設(shè)計(jì)自動化）軟件，與其他仿真分析軟件相比、 EWB 的最直接特點(diǎn)就是提供了一個(gè)操作簡便且與實(shí)際相似的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺。電子工作平臺的元器件庫可提供幾千種常用元器件，用戶設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)時(shí)可任意調(diào)用。 四 階帶阻濾波器電路 及工作原理 無限增益多路負(fù)反饋型 四 階帶阻濾波器 電路如圖 所示，它是由兩個(gè)二階無限增益多路負(fù)反饋型 帶阻濾波器級聯(lián)組成的，元件參數(shù)也與二階時(shí)相同。巴特沃斯型二階壓控電壓源型帶阻濾波器 Q值較高，改變 R1可以調(diào)整 f0，且 BW 或 Q 保持不變，缺點(diǎn)是 Av=1。 電路的傳輸函數(shù)： 2021220v2122221322vusQs)s(ARRC1sCR2s)]R 1R1(RC 1[sAsA????????????）（ 其中： 5143 RR2RR ? 36v RRA ?? 帶通濾波器 Σ Uo Ui 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 硬件電路設(shè)計(jì) 14 )R1R1(RC 1 213220 ??? CR2QBW 30 ??? 無限增益多路負(fù)反饋型二階帶阻濾波器的設(shè)計(jì)表如表 所示： 表 方案二設(shè)計(jì)表 電路元器件值 R1 R2 R1/(Q21) R3 R4 4R1 R5 R6 AvR3 C1 注：電阻為參數(shù) K=1 時(shí)的值，單位為?k ,增益為 Av(反相 )，品質(zhì)因數(shù) Q 經(jīng)查表得： f c=1KHz 時(shí)取 C=10nF，對應(yīng)參數(shù) K=10； Q=2 時(shí)由表 得 R1== ?k ,R2=R1/(Q21)=?k ,R3=?k , R4= ?k ， R5= ?k ；取濾波器的增益 Av=2，則 R6=?k 。 ③實(shí)驗(yàn)調(diào)整并修改電容、電阻值，使其滿足設(shè)計(jì)要求，測量濾波器的性能參數(shù)，繪制幅頻 特性曲線，并進(jìn)行軟件仿真。 經(jīng)查表得， fc=1KHz 時(shí)取 C=10nF，對應(yīng)參數(shù) K=10； ②從設(shè)計(jì)表中查找與 Av 相對應(yīng)的電容值及 K=1 的電阻值。設(shè)計(jì)前應(yīng)測量電阻、電容的準(zhǔn)確值。在雙 T 網(wǎng)絡(luò)后加一級同相比例運(yùn)算電路就構(gòu)成了基本的二階有源BEF。兩種形式都能實(shí)現(xiàn)特定的濾波功能，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)需要選擇具體的電路形式。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 濾波器概述 8 ④元器件的選擇 一般設(shè)計(jì)濾波器時(shí)都要給定截止頻率 f c(w c)帶內(nèi)增益 Av，以及品質(zhì)因數(shù) Q。 ③ 運(yùn)放的要求 在無特殊 要求的情況下，可選用通用型運(yùn)算放大器。每一階低通或高通電路可獲得 6 dB/倍頻程（ 20 dB/十倍頻程）的衰減，每二階低通或高通電路可獲得 12 dB/十倍頻程（ 40dB/十倍頻程）的衰減。當(dāng)要求帶阻濾波器的阻帶較窄時(shí)，可用低通濾波器和高通濾波器合成，這比單純用帶阻濾波器要好。 濾波器的設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)給定的技術(shù)指標(biāo)選定電路形式和確定電路的元器件。 ⑤ 安裝電路并進(jìn)行調(diào)試，使電路的性能滿足指標(biāo)要求。二階 RC 濾波器的傳輸函數(shù)表如表 ： 表 二階 RC濾波器的傳輸函數(shù)表 類型 傳輸函數(shù) 性能參數(shù) 低通 2cc2vufsQfsAsA???）（ Av— 通帶內(nèi)的電壓增益； fc— 低通、高通濾波器的截止頻率； 高通 2cc22vu fsQfs sAsA ???）（ f0— 帶通、帶阻濾波器的中心頻率； 帶通 20210vu sQssQAsA??????）（ Q— 品質(zhì)因數(shù) 帶阻 2021220vu sQs)s(AsA???????）（ BW— 帶通、帶阻濾波器的帶寬 設(shè)計(jì)思路 有源 濾波器設(shè)計(jì)步驟 有源濾波器的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)所給定的指標(biāo)要求，確定濾波器的階數(shù) n，選擇具體的電路形式，算出電路中各元件的具體數(shù)值，安裝電路和調(diào)試，使設(shè)計(jì)的濾波器滿足指標(biāo)要求，具體步驟如下： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 濾波器概述 7 ① 根據(jù)阻帶衰 減速率要求，確定濾波器的階數(shù) n。 如果要 求通帶響應(yīng)平坦，對截頻衰減陡度要求不太高，階躍響應(yīng)允許有過沖的話，則應(yīng)采用巴特沃斯濾波器。截頻衰減陡度比同階數(shù)巴特沃斯特性更陡度 ， 比同階數(shù)程時(shí)的衰減就超過 6ndB。 貝塞爾響應(yīng)：貝塞爾響應(yīng)除了 會改變依賴于頻率的輸入信號的幅度外，濾波器還會為其引入一個(gè)延遲。 一般來說，濾波器的階數(shù) n越高，幅頻特性衰減的速率越快，越接近理想的濾波器，但 RC 網(wǎng)絡(luò)的階數(shù)越多，元件參數(shù)計(jì)算越繁瑣，電路調(diào)試越困難。 帶通濾波器 (BPF)：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。因此，一個(gè)二階濾波器的設(shè)計(jì)可作為濾波器的設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 。用于傳輸有用頻段的信號，抑制或衰減無用頻段的信號。因而必須在合適的直流電源供電的情況下才能使用，同時(shí)還可以進(jìn)行放大。若濾波電路不僅由無源元件，還由有源元件（雙極型管、單極型管、集成運(yùn)放）組成，則稱為有源濾波電路。 3 濾波器概述 有源濾波器概述 有源濾 波器定義及特點(diǎn) 濾波器在日常生活中非常重要，運(yùn)用非常廣泛，在電子工程、通信工程、自動控制、遙測控制、測量儀器、儀表和計(jì)算機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)常需要用到各種各樣的濾波器。 3） 應(yīng)用 相關(guān)軟件進(jìn)行仿真測試。主要集中在實(shí)驗(yàn)研究階段，離實(shí)用化還有較長的距離。從整體而言，我國有源濾波器發(fā)展比無源濾波器緩慢，尚未大量生產(chǎn)和應(yīng)用。 80 年代，致力于各種新型濾 2 波器的研究，努力提高性能并逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍。 濾波器國內(nèi)外研究綜述 1917 年美國和德國科學(xué)家分別發(fā)明了 LC濾波器，次年導(dǎo)致了美國第一個(gè)多路復(fù)用系統(tǒng)的出現(xiàn)。為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，必須對諧波污染進(jìn)行治理，以改善電能質(zhì)量。通過分析驗(yàn)證其結(jié)果正確。繼分立元件濾波器之后，集成元件實(shí)現(xiàn)的濾波器以及數(shù)字濾波器相繼涌現(xiàn)，但綜合比較現(xiàn)有濾波器類型， RC 有源濾波器因其標(biāo)準(zhǔn)化電路種類少，僅使用 R、 L、 C元件、便于集成、性能好等特點(diǎn)，是模擬濾波 器中最實(shí)用、應(yīng)用范圍最廣泛的濾波器。 、集成電路手冊。 第 6 周 : 對相關(guān)知識信息進(jìn)行 收集整理研究，初步確定設(shè)計(jì)方案 第 7 周 — 第 13 周： 完成具體 設(shè)計(jì)任務(wù)。 說明書 必須符合 學(xué)院有關(guān)規(guī)范 要求，否則不能取得參加答辯的資格。 本設(shè)計(jì)基本要求： 、勤于實(shí)踐、勇于創(chuàng)新，保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)。 擬達(dá)到 以下主要 目 標(biāo) ： （ 1）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的作風(fēng)和求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度； （ 2）培養(yǎng)學(xué)生分析問題 ，靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力； （ 3）培養(yǎng)學(xué)生通過利用各種渠道獲取自己所需知識信息的能力； （ 4）培養(yǎng)學(xué)生 工作 方案 的 論證 、 分析 、執(zhí)行 的能力； （ 5）培養(yǎng)學(xué)生 利用資料進(jìn)行系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 的能力； （