【正文】 帶通濾波器 Σ Uo Ui 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 硬件電路設計 14 )R1R1(RC 1 213220 ??? CR2QBW 30 ??? 無限增益多路負反饋型二階帶阻濾波器的設計表如表 所示： 表 方案二設計表 電路元器件值 R1 R2 R1/(Q21) R3 R4 4R1 R5 R6 AvR3 C1 注：電阻為參數 K=1 時的值，單位為?k ,增益為 Av(反相 )，品質因數 Q 經查表得： f c=1KHz 時取 C=10nF，對應參數 K=10； Q=2 時由表 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 。將 上述電阻值乘以參數 K=10，取得 R1= ?k ,取標稱值 16 ?k ； R2=?k ,取標稱值 ?k ；R3= ?k ； R4= ?k ,取標稱值 64 ?k ； R5= ?k ； R6= ?k ；增益Av=R6/R3=2； Q=5 時由上述計算方法得： R1= ?k ,R2= ?k ,R3= ?k ,R4= ?k ,R5=?k ,R6= ?k 。 兩種方案各自的特點 方案一壓控電壓源型濾波器電路中既引入了負反饋，又引入了正反饋，運算放大器為同相接法，濾波器的 輸入阻抗很高，輸出阻抗很低。因為同相輸入端電位控制由集成運放和反饋網絡組成一個增益可控的電壓控制電壓源，故稱之為壓控電壓源濾波器，簡稱 VCVS 濾波器。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可以調整 f0，且 BW 或 Q 保持不變，缺點是 Av=1。 方案二無限增益多路負反饋型濾波器電路有兩條負反饋支路，并且運算放大器是作為一個無限增益器件來使用的，所以稱為無限增益多路反饋電路。運算放河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 硬件電路設計 15 大器為反相接法。巴特沃斯型無限增益多路負反饋型帶阻濾波器 Q 值高，可用電位器代替 R6 進行調整，改變 R4 可調整 BW 而 不影響 f0，到地的直流通路已由 R4完成。 四 階帶阻濾波器電路 及工作原理 無限增益多路負反饋型 四 階帶阻濾波器 電路如圖 所示，它是由兩個二階無限增益多路負反饋型 帶阻濾波器級聯(lián)組成的，元件參數也與二階時相同。 V1R1R2R3R4R5C1C2 U 1 AN E 5 5 3 2 P *32481V E E 1 5 VV C C1 5 VV E E 1 5 VU 2 AN E 5 5 3 2 P *32481V C C1 5 VX B P 1IN O U TX S C 1A BGTR6R7R8C3C4R9R 1 0R 1 1R 1 2U 3 AN E 5 5 3 2 P *32481U 4 AN E 5 5 3 2 P *32481V C C1 5 V V C C1 5 VV E E 1 5 V V E E 1 5 V 圖 四 階帶阻濾波電路 運算放大器 NE5532的封裝介紹 NE5532 為雙放大器的運放芯片，其管腳圖如圖 所示： 圖 NE5532管腳圖 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 硬件電路設計 16 第 1 管腳是第一級放大器的輸出端； 第 2 管腳是第一級放大器的反相輸入端； 第 3 管腳是第一級放大器的同相輸入端 ； 第 4 和第 8管腳分別為負直流源和正直流源輸入端； 第 7 管腳為第二級放大器的輸出端； 第 6 管腳是第二級放大器的反相輸入端； 第 5 管腳是第二級放大器的同相輸入端。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） multisim仿真分析 17 multisim 仿真分 析 EWB 與 Multisim EWB 的全稱是 Electronics Workbench（電子工作臺），是加拿大 Interactive Image Technologies（簡稱 IIT 公司） 20 世紀 80 年代推出的一種在電子技術界廣泛應用的優(yōu)秀計算機仿真設計軟件，被譽為 “計算機里的電子實驗室”。 EWB 的設計實驗工作區(qū)好像一塊“面包板”，在上面可建立各種電路進行仿真實驗。電子工作平臺的元器件庫可提供幾千種常用元器件，用戶設計和實驗時可任意調用。 EWB 的特點是系統(tǒng)高度集成，界面直觀，操作方便，主要表現在元器件的選取、電路的輸入、虛擬儀表的使用以及進行各種分析都可以在屏幕窗口直接操作，與實物一樣直觀。 EWB 的電路分析手段完備，提供多種不同的分析，包括對電路基本參數的分析、電路特性的分析、電路結果誤差的分析等多種方法。它提供了仿真實驗和電路分析兩種仿真手段，可用于模擬電路、數字 電路、數?；旌想娐泛筒糠謴婋婋娐返姆抡?、分析和設計。 EWB 是一種優(yōu)秀而易學的 EDA（電子設計自動化）軟件，與其他仿真分析軟件相比、 EWB 的最直接特點就是提供了一個操作簡便且與實際相似的虛擬實驗平臺。它幾乎能對電子技術課程中所有的基本電路進行虛擬實驗，虛擬實驗過程和儀器操作方法與實際相似，但比實際方便、省時。它還能進行實際無法或不便進行的實驗內容，通過儲存和打印等方法可精確記錄實驗結果。 EWB 建立在 SPICE基礎上，它具有以下突出的優(yōu)點： ① 采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路：在計算機屏幕上模仿實驗室的工作臺，繪制 電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕上選??； ② 軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實物相似，可以實時顯示測量結果； ③ 軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種電路分析方法； ④ 作為設計工具，它可以同其他流行的電路分析、設計和制版軟件交換數據； ⑤ EWB 還是一個優(yōu)秀的電子技術訓練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實驗室中更靈活的方式進行電路實驗，仿真電路的實際運行情況，熟悉常用電子儀器測量方法。 隨著電子技術的飛速發(fā)展，低版本的 EWB 仿真設計功能已遠遠不能滿足新的電子線路的仿真與設計要求。 EWB 軟件也在進行不斷升級，國內常見的版本有EWB 、 EWB 發(fā)展到 版本以后， IIT 公司對 EWB 進行了較大的變動?？缛?21 世紀后， IIT 公司在保留 EWB 原版本優(yōu)點的基礎上，為其增加了更多功能和河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） multisim仿真分析 18 內容，特別是改進了 EWB 軟件虛擬儀器調用有數量限制的缺陷，推出 EWB 版本，并取名為 Multisim（意為多重仿真），也就是 Multisim2021 版本。它允許用戶自定義元器件的屬性，可以把一個子電路當作一個元件使用，并且建設了相關網站，為用戶提供元器件模型的擴充和技術支持； 2021 年，公司 有對 Multisim2021進行了較大的改進，升級為 ，增加了 3D元器件以及安捷倫的萬用表、示波器、函數信號發(fā)生器燈仿實物的虛擬儀表，使得虛擬電子工作平臺更加接近實際的實驗平臺。 功能已相當強大，能勝任各種電子電路的分析與仿真實驗。它有十分豐富的電子元器件庫，可供用戶調用組建仿真電路進行實驗；它提供 18 種基本分析方法，可供用戶對電子電路進行各種性能分析；它還有多達 17 臺虛擬儀器儀表和 1 個實時測量探針，可以滿足一般電子電路的測試和實驗。但還有一個缺點，就是將電阻的單位 歐用“ Ohm” 3 個字母表示，使用起來不方便。除了這一點之外，電子仿真軟件 已經相當成熟和穩(wěn)定，是加拿大 IIT 公司在開拓電子仿真軟件領域中的一個里程碑。 IIT 公司繼 Multisim202 后，于 2021 年推出了 。與低版本的 EWB 相比較， 繼承了 EWB 的諸多優(yōu)點，并且在功能和操縱方法上有了較大改進，極大地擴充了元器件數據庫，特別是大量新增的與現實元器件對應的元器件模型，增強了仿真電路的實用性。新增的元器件編輯器給用戶提供了自 行創(chuàng)建或修改所需元器件模型的工具，增加了射頻電路仿真功能，這是目前眾多通用電路仿真軟件所不具備的。為了擴充電路的測試功能，增加了瓦特儀、失真儀、頻譜分析儀、網絡分析儀等測試儀表，而且所有儀表都允許多臺同時調用。同時改進了元器件之間的連接方式，允許任意連線。專業(yè)版的 支持 VHDL 和 Verilog 語言的電路仿真與設計。它還具有豐富的幫助功能，既有軟件本身的操作指南，還有元器件的功能說明。 具有多種功能，可以實現計算機仿真設計與虛擬實驗，并且設計與實驗可以同時進行，也可以 邊設計邊實驗，修改調試方便；設計和實驗用的元器件與測試儀表齊全，可以完成各種類型的電路設計與實驗；可方便地對電路參數進行測試和分析；可直接打印輸出實驗數據、測試參數、曲線和電路原理圖；試驗中沒有實際消耗的元器件，實驗所需元器件的種類和數量不受限制，實驗成本低，試驗速度快，效率高；設計和實驗成功的電路可以直接在產品中使用。 可以用于模擬電路、數字電路、自動控制、電力電子技術等相關實驗中。 2021 年以后，加拿大 IIT 公司已經隸屬于美國國家儀器（ NI） 公司，美國 NI公司于 2021 年初首次推出 版本。 NI 公司推出的 版本與以河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） multisim仿真分析 19 前加拿大 IIT公司推出的 版本有著本質上的區(qū)別。雖然它的界面、元器件調用方式、搭建電路、虛擬仿真、電路基本分析方法等還是沿襲了 EWB 的優(yōu)良傳統(tǒng)，但軟件的內容和功能已大不相同，標志著設計技術的一個根本轉變，工程師有了一個從采集到模擬，再到測試及運用的緊密集成、終端對終端的電子設計解決方案。 包括 Ultiboard9 和 Ultiroute9，這些產品都是 系列設計套件的組成部分。 系列設計套件是一種 緊密集成、終端對終端的解決方案。工程師利用這一軟件可有效地完成電子工程項目從最初的概念建模到最終的產品的全過程。與之前的軟件版本比較，其特點如下： ① 具有豐富的元器件庫； 該軟件為設計人員提供了大量的元器件庫，其中教育版提供了 13000 種，為學習者提供了虛擬的 3D 面包板實驗平臺和 3D 元器件庫，允許使用者搭建他們的電路圖并且在面包板上進行實驗； 增加了微型控制器單元（ MCU）聯(lián)合仿真和先進的外圍設備，允許使用者在 Spice模型電路中利用匯編語言控制 MCU工作。 ②具有強大的仿真分析功能； 仿真分析是估算電路特性的一種數學方法。通過仿真分析，不必構造具體的物理電路，也不必使用實際的測試儀器，就可以基本確定電路的工作性能。 教育版提供了多達 24 種分析功能，如此多的分析功能是其他電路分析軟件所不能比擬的，這也正是 的特色之一。 ③ 具有多種常用的虛擬儀表； ④ 與 NI公司相關虛擬儀器軟件的完美結合，提高了模擬及測試性能。 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。這一軟件通過橋接普通設計及測試工具來幫助設計工程師提高效率，縮短電子產品上市時間。使用 ，工程師可以通過運用仿真數據來提高測試能力，這些實際的數據都是由 LabVIEW