【正文】 特別是陳老師一直以來對我的鼓勵和支持，跟我一起討論我們共同的興趣愛好，并在我陷入困境的時候給予我最 中肯的指點，大學(xué)里有這位恩師的存在讓我少走了很多彎路。再次對您表示感謝，師恩偉大，無以回報。論文的最終完成，也是一波三折。在論文的不斷修改中，我也努力做到及時積極地跟陳老師交流，因為我覺得這樣可以使得我的論文更加完善。首先要衷心地感謝我的指導(dǎo)老師陳老師，您嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開闊的思維，循循善誘的指導(dǎo)一直給我很大的幫助。 通過這次 畢業(yè)設(shè)計 我除了以上講的客觀 上的收獲外，也明白了有些事看起來難其實都是紙老虎，只要自己肯下狠心，認(rèn)真搜資料，認(rèn)真學(xué)，就一定能做好。先在模電書上第七章的一階 RC 低通高通濾波電路的引入開始，了解 RC 低通濾波電路的特點和RC 高通濾波電路的特點；并在深入了解其相應(yīng)的計算后，通過有源濾波器的學(xué)習(xí)更加深入的了解了低通濾波、高通濾波、帶阻濾波和帶通濾波的特點，及其實現(xiàn)方案，當(dāng)然書本上的知識有限，要想再深一步的了解還要通過上網(wǎng)、圖書館查閱相關(guān)的資料，彌補(bǔ)了課本知識的不足。最后這次設(shè)計也讓我跟好的掌握了濾波器的特性，特別是帶通濾波器的特性及實現(xiàn)，讓我接觸到了很多在模電書中沒有深入了解的知識，如 Q 品質(zhì)因數(shù)，傳遞函數(shù)，巴特沃斯特性和切比雪夫特性。為了解決上述問題，我們必須要采用濾波電路，這就是這次 畢業(yè)設(shè)計 的意義所 在。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 總結(jié) 32 總 結(jié) 在電子電路中，輸入信號的頻率有很多，其中有些頻率是需要的工作信號，有些頻率是不需要干擾信號頻率分量。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） Multisim的仿真結(jié)果及分析 31 圖 益多反饋帶通濾波電路圖的輸入輸出波形圖 由圖 可知壓 控電壓源帶通濾波器是從運放的同相輸入端輸入的，輸入輸出波形同相 ,還可以求出放大倍數(shù)為 ≈ 4,基本上符合題目的要求。 由圖 可以比較 出帶通濾波器的階數(shù)與過渡帶有關(guān)，階數(shù)越高 帶通濾波器的 過渡帶越小 ，幅頻特性曲線越平緩，越接近理想的帶通濾波器 。 方案 三 的仿真及結(jié)果分析 圖 Q=10時的 四階 壓控電壓源帶通濾波電路的幅頻特性曲線 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） Multisim的仿真結(jié)果及分析 30 圖 Q=10時 四 階 壓控電壓源帶通濾波電路的交流分析圖 結(jié)果分析：由圖 f0=≈ 1KHz,又有圖可知， dBAV ? 計算得出 AV= 大約等于 4，該電路的增益基本上是二階電路的二倍，即等于兩個電路相乘。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） Multisim的仿真結(jié)果及分析 29 圖 結(jié)果分析：由圖 可知無限增益多路反饋帶通濾波器是從運放的反相輸入端輸入的，輸入輸出波形反相。 ② Q=5 時的仿真圖 圖 Q=5時無限增益多反饋帶通濾波電路圖的幅頻特性曲線 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） Multisim的仿真結(jié)果及分析 28 圖 Q=5時無限增益多反饋帶通濾波電路圖的交流分析圖 結(jié)果分析 :由圖 該電路的中心頻率 f0=≈ 1KHz,又有圖可知， dBAV ? 計算得出 AV=≈ 2，經(jīng)驗證，在誤差允許的范圍之內(nèi)該電路基本上符合題目的要求。 還可以求出放大倍數(shù)為 ≈ 2。 ② Q=5 時的仿真圖 : 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） Multisim的仿真結(jié)果及分析 25 圖 Q=5時的壓控電壓源帶通濾波電路的幅頻特性曲線 圖 Q=5時壓控電壓源帶通濾波電路的交流分析圖 結(jié)果分析： 由圖 可直接看出 該電路的中心頻率 f0=≈ 1KHz,又有圖可知， dBAV ? 計算得出 AV=≈ 2，經(jīng)驗證，該電路基本上符合題目的要求。 ④ 啟動仿真： 啟動仿真 。 該軟件有以下特點： ① 所見即所得的設(shè)計環(huán)境； ② 互動式的仿真界面； ③ 動態(tài)顯示元件（如 LED，七段顯示器等）； ④ 具有 3D 效果的仿真電路； ⑤ 虛擬儀表； ⑥ 分析功能與圖形顯示窗口 。 Multisim 提供了全面集成化的設(shè)計環(huán)境，完成從原理圖設(shè)計輸入、電路仿真分析到電路功能測試等工作。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） Multisim的仿真結(jié)果及分析 23 5 Multisim 的仿真結(jié)果及分析 仿真軟件 Multisim 的介紹 自從加拿大 Interactive Image Technologies 公司推出了 EDA 軟件工具Electronics Workbench 后，該軟件不斷得到改進(jìn)與升級，用戶越來越多。 方案二增益調(diào)節(jié)對電路的性能參數(shù)會有影響，其應(yīng)用范圍沒有電壓控制電壓源電路的應(yīng)用范河南城 建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 方案的設(shè)計 22 圍廣。 ③ 方案一是壓控電壓源電路，其中運放為同相輸入，輸入阻抗很高，輸出阻抗很低。 ② 該電路都采用了壓控型濾波器。 Q=5 時壓控電壓源帶通濾波器、 Q=5 時的無限增益多反饋帶通濾波器及 Q=10時的無限增益多反饋帶通濾波器設(shè)計步驟和 Q=10時的壓控電壓源帶通濾波器的設(shè)計步驟相同。幅頻特性的衰減速度由電路的品質(zhì)因數(shù) Q 決定。 ③ 將上述電阻值乘以參數(shù) K=5，得 R1=,R2=,R3=,R4 =R5= ΚΩ。 ③ 實驗調(diào)整并修改電容、電阻值，測量濾波器的性能參數(shù)，繪制幅頻特性曲線。同相端和地之間接一個等于 R3的電阻使直流失調(diào)減到最小 有表 可得截至頻率 cf 與電容 C 的關(guān)系如下表 所示 ： 表 濾波器截止頻率 cf 與電容 C 的對應(yīng)關(guān)系 截止頻率 cf 單位 HZ 110 10 210 210 310 電容 C 110 10 210 210 310 截止頻率 cf 單位 HZ 310 410 410 510 510 610 電容 C ( F? 300pF ) () F? (68010)pF 濾波器的快速設(shè)計方法 ： ① 根據(jù)截止頻率 cf ，從表 中選擇一個電容 C 的標(biāo)稱值（單位 uf），使其滿河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 方案的設(shè)計 21 足 100CK fC? ②從設(shè)計表 中查出與 VA 對應(yīng)的電容值及 K=1 時得電阻值。稱這種查表發(fā)為有源濾波器的快速設(shè)計方法。設(shè)定的元件參數(shù)越少，方程求解越難，但電路的調(diào)整較方便。在設(shè)計中，如果僅由截止角頻率 CW ，帶內(nèi)增益 VA 及品質(zhì)因數(shù) Q 這三個數(shù)求出電路中的所有 R、 C 元件的值，是相當(dāng)困難的。 方案三的電路是由兩個方案一的電路組成，其基本原理同方案一。這樣就使 fo 附近的電壓增益提高，又使其附近的對數(shù)幅頻特性接近理想水平線。 圖中 R4與 R5實現(xiàn)對輸入信號的放大，和運放構(gòu)成反相比例放大電路。低通濾波器提供限截止頻率，高通濾波器提供下河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 方案的設(shè)計 19 限截止頻率，二者結(jié)合出現(xiàn)通頻帶。 方案一：二階壓控電壓源帶通濾波電路 方案一的電路設(shè)計 方案一的電路 圖如下圖所示： R1R2R3R4R5U 1 AL M 3 2 4 A J321141C1C2V E E 1 5 VV C C1 5 VX S C 1A BGTX B P 1IN O U TV11 V 5 0 H z 0 D e g 圖 壓控電壓源帶通濾波電路圖 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 方案的設(shè)計 16 方案一的電路計算 比例系數(shù) 451 RRAuf ??? (411) 當(dāng) C1=C2=C 時， R1=R4， R2=2R4時，電路的傳遞函數(shù) ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 244431 CsRCsRsA CsRsAsAufufu ????? (412) 令中心頻率 RCf ?2 10 ? ，則電壓放大倍數(shù) ???????? ??????ffffAjAAAufufufu0031113 ???? （ 413） 當(dāng) f=f0時， 得通帶放大倍數(shù) ufufufup AQAAA ???? ??? 3 （ 414） 令式（ 413）分母的模為√ 2，即式（ 413）分母虛部的絕對值為 1，即 ???????? ???ppufup ffffAA 0031 ?? （ 415） 解方程，取正值，就可得到下限截止頻率 fp1，和上限截止頻率 fp2分別為 ? ? ? ?? ?ufufp AAff ?? ????? 3432201 （ 416） ? ? ? ?? ?ufufp AAff ?? ????? 3432 202 （ 417） 因此，通頻帶 QffAfff ufppbw 0012 3 ????? ? （ 418） 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 方案的設(shè)計 17 方案二 :無限增益多路反饋帶通濾波電路 方案二的電路設(shè)計 方案二的電路圖如下圖所示： C1C2U 1 AL M 3 2 4 A J321141V E E 1 5 VV C C1 5 VR3XBP1IN O U TXSC1A BGTV11 V 1 k H z 0 D e g R1R2