【正文】 簡(jiǎn)即得：相位特性： 式（）其中代表截止角頻率。1　 波特圖分析1)當(dāng)電源頻率時(shí)，示波器顯示輸出如下:由圖可知，在輸入信號(hào)頻率時(shí)，信號(hào)無損通過濾波器，通頻帶放大倍數(shù)為4，滿足設(shè)計(jì)。綜合以上兩圖，當(dāng)輸入信號(hào)的頻率較大時(shí)，輸出信號(hào)的幅值約等于輸入信號(hào)幅值的4倍，此時(shí)對(duì)應(yīng)的通頻帶放大倍數(shù)。3）幅頻特性：由圖可知， 626。在誤差允許條件下，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。4）相頻特性由圖可知，176。而由式（）可求得此時(shí)相位為：在誤差允許的情況下符合理論分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。橫坐標(biāo)單位：幅頻特性與相頻特性均是HZ。當(dāng)對(duì)數(shù)坐標(biāo)減去3dB時(shí)， 2kHz附近，與式（）理論計(jì)算很接近。3) 由圖可知通頻帶約為19MHZ左右，符合3554AM帶寬。由圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)頻率由1kHZ上升到10kHZ時(shí)，=。為了充分理解其他參數(shù)對(duì)濾波器特性的影響，如Q值變化時(shí)，現(xiàn)在利用matlab編程來分析。當(dāng)Q值不同時(shí)，濾波器對(duì)應(yīng)不同的特性，現(xiàn)分析如下三種特殊濾波器的特性，然后和仿真結(jié)果作對(duì)比。貝賽爾濾波器常用在音頻天橋系統(tǒng)中。濾波器的名字來自于Friedrich貝賽爾，一位德國(guó)數(shù)學(xué)家（1784–1846），他發(fā)展了濾波器的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。帶通（通常為用戶關(guān)注區(qū)域）的相位響應(yīng)近乎呈線性。貝塞爾(Bessel)線性相位濾波器正是由于具有向其截止頻率以下的所有頻率提供等量延時(shí)的特性，才被用于音頻設(shè)備中，在音頻設(shè)備中，必須在不損害頻帶內(nèi)多信號(hào)的相位關(guān)系前提下，消除帶外噪聲。貝塞爾濾波器還可用于分析D類放大器的輸出，以及消除其它應(yīng)用中的開關(guān)噪聲，來提高失真測(cè)量和示波器波形測(cè)量的精確度。因此，為了達(dá)到特定的阻帶衰減水平，需要設(shè)計(jì)更高階的貝塞爾濾波器，從而它又需要仔細(xì)選擇放大器和元件來達(dá)到最低的噪聲和失真度。巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是通頻帶的頻率響應(yīng)曲線最平滑。巴特沃斯濾波器的特性巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，沒有起伏，而在阻頻帶則逐漸下降為零。一階巴特沃斯濾波器的衰減率為每倍頻6分貝，每十倍頻20分貝。巴特沃斯濾波器的振幅對(duì)截止角頻率單調(diào)下降，并且也是唯一的無論階數(shù)，振幅對(duì)截止角頻率曲線都保持同樣的形狀的濾波器。其他濾波器高階的振幅對(duì)截止角頻率圖和低級(jí)數(shù)的振幅對(duì)截止角頻率有不同的形狀。對(duì)階躍信號(hào)有過沖和振鈴現(xiàn)象。從幅頻特性提出要求，而不考慮相頻特性。3　 切比雪夫?yàn)V波器(Q=1)切比雪夫?yàn)V波器在過渡帶比巴特沃斯濾波器的衰減快，但頻率響應(yīng)的幅頻特性不如后者平坦。ε是決定通帶波紋大小的系數(shù)，波紋的產(chǎn)生是由于實(shí)際濾波網(wǎng)絡(luò)中含有電抗元件。ε值越小，通帶起伏越小，截止頻率點(diǎn)衰減的分貝值也越小，但進(jìn)入阻帶后衰減特性變化緩慢。由前面分析式（）濾波器的傳輸函數(shù)為： 式（）其中 。由式（）品質(zhì)因數(shù)可知，只有當(dāng)小于3時(shí)，電路才能正常工作，不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。 Q值變化參數(shù)111112Q12由表格可知：當(dāng)不變時(shí)，通帶增益和品質(zhì)因數(shù)Q均與反饋電阻成正比。運(yùn)用matlab中求頻率響應(yīng)函數(shù)freqs和幅相頻特性函數(shù)abs、angle，可編寫程序仿真如下。 %橫坐標(biāo)軸的頻率范圍b0=[ 2 0]。 b2=[2 0 0]。 b4=[ 0 0]。 a0=[1 62 800/ 3 943 840 000]。 a2=[1 62 800 3 943 840 000]。a4=[1 62 800/2 3 943 840 000]。 %不同Q值時(shí)對(duì)應(yīng)傳輸函數(shù)分母系數(shù)[h0,w]=freqs(b0,a0,m)。 [h2,w]=freqs(b2,a2,m)。[h4,w]=freqs(b4,a4,m)。 %不同Q值時(shí)求濾波器的頻率響應(yīng)hold on。xlabel(39。)。|H(jw)|39。 %畫圖title(39。)。 %顯示表格%幅頻特性 FP0=abs(h0)。 FP2=abs(h2)。 FP4=abs(h4)。 %求輸出系統(tǒng)的幅頻特性subplot(2,1,1)。grid。w/2pi39。ylabel(39。)。 有源二階模擬高通濾波器幅頻特性39。%相頻特性XP0=angle(h0)。 XP2=angle(h2)。 XP4=angle(h4)。 %求輸出系統(tǒng)的相頻特性subplot(2,1,2)。grid。w/2pi39。ylabel(39。)。有源二階模擬高通濾波器相頻特性39。 %加題目2　 仿真圖1） 壓控型有源二階模擬高通濾波器由圖可知以下幾點(diǎn)：a. 高通濾波器的截止頻率在10kHZ附近。c. 濾波器特性隨著Q的增大，在=10kHZ處得特性曲線越陡峭，在通頻帶內(nèi)的波動(dòng)性越明顯，滿足三種濾波器的理論特性。e. 由于電阻和導(dǎo)致通頻帶增益變化，與表格分析結(jié)果相同。b. 隨著Q的增大，過渡帶內(nèi)的陡峭性越明顯，相位特性與Q值成反比，隨著其增大，非線性越來越明顯。相移，放大電路的增益下降3dB時(shí)，相移約135176。 %傳輸函數(shù)的分子系數(shù)a=[1 62 800 3 943 840 000]。 %求系統(tǒng)的極點(diǎn)q=roots(b)。 %將極點(diǎn)列向量轉(zhuǎn)置為行向量q=q39。 %確定縱坐標(biāo)范圍x=x+。 %確定橫坐標(biāo)范圍hold onaxis([x x y y])。square39。x39。x39。有源二階模擬高通濾波器零極點(diǎn)圖39。虛軸39。實(shí)軸39。結(jié) 論1． 論文主要成果：本次設(shè)計(jì)深刻理解了濾波器的工作特點(diǎn)，掌握電子系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)踐的能力，熟悉常用儀表，了解電路調(diào)試的基本方法，掌握專業(yè)論文報(bào)告的格式及流程，進(jìn)一步提高自己的動(dòng)手實(shí)踐能力，為進(jìn)一步的深造打下了良好基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高自己的動(dòng)手實(shí)踐能力，為進(jìn)一步的深造打下了良好基礎(chǔ)。2　 由仿真結(jié)果可知，高通濾波器削弱低頻信號(hào)，只放大頻率高于的信號(hào)。4　 設(shè)計(jì)中，分析了濾波器的倍頻特性，求出了特性曲線的等效直線的斜率。2． 設(shè)計(jì)存在問題 本次課程設(shè)計(jì)我們主要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，首先分析了濾波器的原理，從而確定了各個(gè)組成部分。當(dāng)然，在公式的驗(yàn)算中為了簡(jiǎn)化公式，我們也采取了一些小技巧，如在確定滿足課題要求的情況下，令電容相等，從而大大簡(jiǎn)化了計(jì)算過程，并沒有分析對(duì)其電路有何影響，且在設(shè)計(jì)電路的誤差分析、參數(shù)選擇的優(yōu)越性等存在不足。陳老師治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)待學(xué)問的孜孜追求，讓我由衷敬佩。授之以魚不如授之以漁，這將對(duì)我今后的待人處事、治學(xué)態(tài)度等很多方便產(chǎn)生深刻影響。在此，向老師致以作為學(xué)生的最衷心的感謝和深深的敬意，在以后的生活和學(xué)習(xí)中，我將以老師為榜樣，做一個(gè)正直，有為的人。從開始進(jìn)入選題到論文的順利完成，有許多可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在此請(qǐng)接受我最誠(chéng)摯的謝意！特別感謝所有支持過我、幫助過我，批評(píng)過我、鼓勵(lì)過我和理解過我的人們！最后感謝歲月和困難對(duì)我的磨礪。