设计一4阶带通滤波器

精品文档 1欢迎下载 电子系统设计实验报告电子系统设计实验报告 姓姓 名名 杨熙丞杨熙丞 指导教师指导教师 贾立新贾立新 专业班级专业班级 自动化自动化 12011201 学学 院院 信息工程学院信息工程学院 精品文档 2欢迎下载 一 设计题目一 设计题目 设计一 4 阶带通滤波器 通带范围为 300Hz 10kHz 通带增益 1 0 A 二 原理图设计二 原理图设计 此次设计的带通滤波器 上限频率 下限频率 带通滤波Hz3400 H fHz300 L f 器的中心频率 与品质因数 Q 分别为 0 f Hz10103003400 0 LH fff 326 0 0 LH fffQ Q 10 该带通滤波器为宽带带通滤波器 所以可以将 4 阶低通滤波器和 4 阶高通滤波器级 联而成 原理图如图 1 所示 图 1 4 阶带通滤波器原理图 精品文档 3欢迎下载 三三 单元电路设计单元电路设计 1 4 阶低通通滤波器由两级 2 阶多重反馈低通滤波器级联而成 通带增益 1 截止频 0 A 率 选择第一级低通滤波器的为 0 541 选择第二级低通滤波器的kHz10 hc ff 1 Q 为 1 306 2 Q 选电容为 2200pF 则基准电阻 2 C 72342 1 20 CfR c pF5100pF5151 1 4 20 2 11 CAQC 取标称值 6 65k 6686 2 0101 AQRR 取标称值 6 65k 6686 102 RAR 取标称值 3 32k 8 3342 1 2 0103 AQRR 选电容为 2200pF 则基准电阻 4 C 72342 1 20 CfR c 取标称值 0 033uFuFCAQC0313 0 1 4 20 2 13 取标称值 2 74k 5 2769 2 0104 AQRR 取标称值 2 74k 5 2769 105 RAR 取标称值 1 37k 7 1384 1 2 0106 AQRR 2 4 阶高通通滤波器由两级 2 阶多重反馈高通滤波器级联而成 通带增益 1 截止频率 0 A 选择第一级高通滤波器的为 0 541 选择第二级高通滤波器的Hz300 lc ff 3 Q 为 1 306 4 Q 主要参数选取如下 电容 0 033uF R0 5 C 10 C 0 Ck 08 162 1 00 CfR c 取标称值 10k kAQRR9 9 12 0307 取标称值 27k kAQRR1 26 21 0308 精品文档 4欢迎下载 取标称值 3 9k kAQRR10 4 12 0409 取标称值 62k kAQRR98 62 21 04010 4 4 仿真结果仿真结果 用 Multisim 软件仿真对带通滤波器电路进行仿真 其结果如图 2 3 所示 当增益下降 3 152dB 时 截止频率为 297 297Hz 图 2 multisim 仿真图 当增益再次下降 2 858dB 时 截止频率为 9 931kHz 图 3 multisim 仿真图 2 因为使用了标称值等因素 总体结果与设计题目 300Hz 10kHz 相差不大 由低通滤波器和高通滤波器级联构成的带通滤波器实际电路经过测试 其实验结果如表 1 所示 输入正弦波信号的峰峰值为 2V 精品文档 5欢迎下载 表 1 有源带通滤波器实际测试结果 Hz i f 5020030040050080010001500 V vpp V 0 020 31 182 132 192 202 232 26 Hz i f 2000250030004000600080001000011000 V vpp V 2 262 082 062 32 282 241 901 40 根据测试结果 滤波器实际通带增益约为 1 09 通带内幅频特性平坦 滤波器实际通带 范围为 330Hz 10kHz 与题目内容基本一致 五 总结五 总结 最后得出的结果约为 300Hz 10kHz 基本达到带通滤波器的设计目标 本次对带通滤波 器的仿真使我收获良多 通过亲手绘制一个带通滤波器来更好地了解它的原理 同时对标 称值等知识有了更深入的