课程设计滤波电路.doc

目录1设计任务与要求211设计任务2用基础元件电容电阻和集成放大器设计一个截止频率可调的带通滤波器212技术指标2可以采集150Hz到1.5kHz的任意带宽信号，尽量减少失真。213题目评析2电路简单，带通可调，方便采集范围内的信号。22方案比较与论证321各种方案比较与选择3方案一：使用RC电路构成低通高通滤波器组合为带通，该方法截止频率和元件乘积有关33系统硬件设计431系统的总体设计432电路原理图54系统仿真541仿真原理图5图4.1542仿真结果5图4.26图4.36图4.47图4.575系统的调试组装751系统硬件调试（根据题目要求对各项指标进行测试，附照片）7图5.1752 PCB板图8图5.28图5.38图5.496总结97、参考文献9可调带通滤波器常海宸 （西北农林科技大学 712100）刘学（西北农林科技大学 712100）摘要和关键词在科学研究上有很多场合需要采集声音信号，此时，除了我们需要的声音信号以外必然会有环境的噪音会叠加在有用信号上，而目前去除噪音的方法仅局限于录音以后软件去除噪声或一些录音设备内置去噪电路在录音同时限制噪音通过，这些方法对于一些简单的录音设备和复杂的录音环境不能被很好地应用。因此设计了一种应用于话筒与存储设备之间的外设电路，方便在录音时一次性除去噪音。该电路为可调带通滤波器，方便采集150Hz到1.5kHz的任意带宽信号。可调 带通 滤波器 Q值恒定 1设计任务与要求11设计任务用基础元件电容电阻和集成放大器设计一个截止频率可调的带通滤波器，完成电路图的设计得出仿真结果，制出PCB板。12技术指标可以采集150Hz到1.5kHz的任意带宽信号，尽量减少失真。13题目评析电路简单，带通可调，方便采集范围内的信号。图1.12.方案比较与论证21各种方案比较与选择方案一：使用RC电路构成低通高通滤波器组合为带通，该方法截止频率和元件乘积有关，元件性能受温度湿度影响较大，很难保持乘积恒定，但是在一定的小频率范围内可以忽略。采用一定的技术可以使Q值变化很小。方案二：利用典型集成开关电容滤波器LTC1064组成带通滤波器，该集成芯片调节截止频率可以通过改变外部时钟频率或外部电容，调节方法十分简单，但是该芯片价格比较贵，而且在multisim11.0软件中没有该芯片无法得到模拟结果。使用其他芯片如MAX7400只能提供低通，无法完成带通功能。图2.1方案三：使用开关电容技术构成低通高通滤波器，组合为带通滤波。该方法可以提供稳定截止频率，但是外部时钟不能方便提供。图2.2因此在我们现有软硬件基础上选择方案一进行模拟仿真，该方法电路简单，容易实现，性价比高，在一定范围内可以达到要求。3系统硬件设计31系统的总体设计如图所示为频率可调的带通滤波电路。该滤波器的谐振频率可以通过同轴电位器进行调节，而且在调节频率时其Q值基本保持不变。图中有 源带通滤波器的Q值约为30，谐振频率可以从150Hz变到1.5kHz，在上述频率变化范围内，Q值变化低于5。为了便于计算，将电位器旋至上端，这时滤波器的谐振频率f0和带宽B为：f0=1/2piRCB=1/2piR7C其中C=C1=C2，R=R4=R7，因为Q=f/B所以Q=R7/R改变电位器的位置相当于加入一分压器，于是减小了通过R1、R2和R3的电流，因此可以认为等效地增加了R1、R2和R3的阻值。随着电位器的改变，滤波器的频带和谐振频率将会改变，而电路Q值大致维持不变，这是因为R1、R2和R3变化相同。改变电容C1的值可以改变滤波器的工作频率，但是频宽的可调范围不大。32电路原理图图3.14系统仿真41仿真原理图图4.142仿真结果图4.2 图4.3图4.4图4.55系统的调试组装51系统硬件调试（根据题目要求对各项指标进行测试，附照片）图5.152 PCB板图图5.2图5.3图5.46总结该电路切实好用能够按要求工作。在连线过程中，不仅要使每根导线连接正确，还要保证整体布局的美观，所以，认真研究每根导线，每条路径的走法，至关重要。还有一点就是要保证导线的横平竖直。除此之外，我们还总结出，在设计电路的连接图中出错的主要原因都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的。此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也能扛的起并高质量的完成项目。我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。 平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的经过这次课程设计，我们知道团队的力量。组内二人共同工作，共同排查，各司其职，各负其责，从而使工作量大大减少，错误率也相对降低。完美的电路是我们合作的见证！总的来说，此次课程设计有利于培养我们对电子设计的兴趣和提高我们的动手能力，是一次很好的理论与实际的结合例子，希望我们能有更多的机会多做一些这些课程设计。7、参考文献1华中理工大学电子学教研室编，康华光主编。电子技术基础 数字部分(第四版) 北京：高等教育出版社1998.2Adel S.Sedra & Kenneth C. Smith. Microelectronic Circuits.CBC College Oxford University Press,Inc.,19983清华大学电子教研组编，童诗白主编，