低通滤波器.docx

1、低通滤波器 课程设计报告题 目： 有源低通滤波器 院 （系）： 生物医学工程学院专 业： 生物医学工程_学生姓名：_学 号：_ 2011 年 7 月 低通滤波器低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。低通滤波器设计要求基本要求：设计一个截止频率为10KHz的具有巴特沃斯特性的5阶低通滤波器。 发挥部分：1.能实现

2、除了低通以外的如高通、带通功能的滤波器。2.进一步提高带宽，-3dB带宽提高到50KHz。一 电路原理及设计方案1.1滤波器的介绍滤波器是一种能使有用信号通过，滤除信号中的无用频率，即抑制无用信号的电子装置。有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。1.2 有源滤波器的设计有源滤波器的设计，就是根据所给定的指标要求，确定滤波器的阶数n，选择具体的电路形式，算出电路中各元件的具体数值，安装电路和调试，使设计的滤波器满足指标要求。根据设计

3、要求，我选择将2个二阶有源低通滤波器电路与1个一阶有源低通滤波器电路串联构成5阶有源低通滤波器电路。截止频率为一阶Fc=1/(2RC)，二阶Fc=1/(2R1C1*R2C2)一阶当要实现截止频率为10KHZ，则先选定C=1.7nF，根据公式所以R=10K欧。二阶要实现截止频率为10KHZ，为了方便计算选定R1=R2,C1=C2。那么Fc就转化为Fc=1/(2RC)，同理选定C1=C2=1.7nF，R1=R2=10K欧。1.2.1 一阶有源滤波器有源一阶低通滤波器电路如图1.1所示，压控电压源滤波器电路的特点是：运算放大器为同相接法，滤波器的输入阻抗很高，输出的阻抗很低，滤波器相当于一个电压源，

4、其优点是电路性能稳定，增益容易调整。 1.1 有源一阶低通滤波器电路1.2.2 二阶有源滤波器1.2.3 五阶有源滤波器二 芯片介绍LM358特性：内部频率补偿 直流电压增益高(约100dB) 单位增益频带宽(约1MHz) 电源电压范围宽：单电源(330V)； 双电源(1.5 一15V) 低功耗电流，适合于电池供电 LM358三 Multisim模拟仿真3.1Multisim原理图：3.2 实现指标1、截止频率为10KHz的具有巴特沃斯特性的5阶低通滤波器。三个单刀双掷开关都打到右端： 波特表仿真结果：2、能实现除了低通以外的如高通、带通功能的滤波器。实现高通：三个单刀双掷开关都打到左端： 波

5、特表仿真结果：实现带通：三个单刀双掷开关打开如图： 左端 左端 右端波特表仿真结果： 3、进一步提高带宽，-3dB带宽提高到50KHz。三个单刀双掷开关打开如图： 右端 右端 左端波特表仿真结果：四 有源低通滤波器PCB制作步骤：1、建立原理图（.Sch）2、增加元器件的封装型式：3、生成网表： 4、创建.PCB文件载入网表： 5、修改错误：6、无错误之后器件合理布局：6、摆放好器件之后线合理布局7、完成PCB文件的制作：课设总结:经过了这个星期的学习，我基本掌握了Protel 99SE 软件的使用和PCB板的绘制。在学习Protel 99 之前有Multisim 做基础与对一些电路理解，让我在学习这款软件没有这么苦难。但由于Protel 99出来比较早，一些操作有些繁琐，与之前的Multisim的操作不能同日而语的。但不断的熟悉操作练习这款软件之后也习惯了Protel的操作并基本掌握制作PCB图的方法。十分感谢老师上课的耐心讲解。