现代电路理论KHN电路仿真(共10页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上现代电路理论设计报告论文题目：用KHN电路实现二阶带通函数学 院：研究生学院年 级：2013级专 业：集成电路工程姓 名：学 号：指导教师： 2013 年 12月 12日专心-专注-专业摘要提出了一种能同时或能分别实现低通、高通和带通滤波的多功能KHN滤波器，通过调节其电阻比，其电路也能被修改成一个正交振荡器，而且其电路的极点频率和品质因数能够被独立地，精确地调节。该电路使用了3个集成运放、2个电容和9个电阻，且使用的元件较少，性价比高，计算机仿真证明它正确有效。带通滤波器是指能够通过某一频率范围内的频率分量，但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。在现代电流模

2、式电路中，KHN滤波器已成为滤波器设计的原型。并已得到了广泛的应用。鉴于此,笔者对同相型KHN滤波器作了改进，它不仅能实现单输入、三输出的通用滤波，而且也能实现三输入、单输出的通用滤波,并且其电路的极点频率和品质因数能够被独立地和精确地调节，此外，它还能被修改成一个正交振荡器。该滤波器包含了3个集成运放、2个电容和9个电阻，所使用的元件较少，计算机仿真证明它正确有效。关键词KHN；二阶带通；滤波器目录1. 电路原理二阶滤波器有两个积分器，d为反馈部分的放大倍数，a表示前反馈部分的放大倍数。一般来说，输入信号的拉氏变换用X（s）表示，输出信号的来时变换依次用YLP(s)、YBP（s）和YHP(s

3、)表示，可以求得一下传递函数：其中：KHN二阶滤波器见图1，给出了由三运放构成的多功能电压模式二阶电路，其中有1个大反馈环和2个小反馈环。（U2，R1，C1）、（U3，R2，C2）分别构成两个积分器，而U1和其他的电阻一起实现求和运算功能。通过计算求得参数的值：根据上面提供的公式，有：电路参数可以按以下简单方式选择。令d0=1，即R5=R6，R1=R2=R,C1=C2=C，这时：由这三个公式可以求出：在这种参数下，各种滤波函数的增益常数为：2. 数值计算过程本次试验是根据现代电路理论教材中的课后习题2-9来完成各个参数的计算。令d0=1，即R5=R6，R1=R2=R，C1=C2=C，C=0.1

4、uf，Q=50，则取则3. 计算机仿真用Multisim软件对上图进行仿真，在软件平台创建上图电路，其中集成运放选用OP07，其中，R1=R2=R=7.96K，R3=R5=R6=10K，R4=0.99M，C1=C2=0.1uf。3.1 高通滤波3.2 带通滤波3.3 低通滤波理论上,当R4=2R3时,电路变成了振荡器,仿真结果表明R4要稍大于2R3，才能维持震荡，取R1=R2=15.915k，R3=R5=R6=10k，C1=C2=10nF，当R4=20.1k>2R3=20k时，电路振荡，由于V03比V02超前90°,所以V03和V02是两相正交正弦波。理论给出f=1kHz.仿真结果如图5所示。实测f=975.1873Hz。造成频率下移的原因是运算放大器的有限增益带宽积。造成波形失真的原因是电路无限幅电路，只要给积分器增加二极管限副电路，即可改善波形。4. 结论使用3个集成运放、2个电容和9个电阻，设计了一个二阶通用滤波器，该电路既可单输入，又可多输出,同时它可实现低通、带通和高通滤波,也可以多输入、单输出，分别实现低通、带通和高通滤波。电路除具有低的灵敏度外，还具有以下鲜明的特点:1)电路的极点频率和品质因数能独立的调节,容易获得高Q滤波；2)电路使用较少