二阶压控型低通滤波器设计_第1页
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文档简介

1、二阶压控型低通滤波器设计1. 设计要求设计一个二阶压控型低通滤波器，要求通带增益为2，截止频率为2KHz，可以选择0.01uF电容器，阻值尽量接近实际计算值，电路设计完后，画出频率响应曲线，并采用Multisim软件进行仿真分析。2. 设计目的（1） 进一步掌握滤波器电路的工作原理和参数计算。（2） 熟练使用Multisim进行简单的电路设计和仿真。3. 问题分析与参量计算3.1 问题的简单分析二阶压控型低通LPF电路基本原理图可参照教材P345页（如下）而题目中已经给出了电容的值，故我们所要做的只是确定电阻阻值以及进行电路合理的相关改善。实验所选取的运放器是a741，实验是在Multisim

2、环境仿真完成的。3.2 计算电路相关参数（1） 低通滤波器在通带将内电容视为开路，给电路引入负反馈从而满足“虚短”、“虚断”，通带增益,则，取= 。（2） 传递函数：为方便计算，取，由“虚短”、“虚断”及叠加定理，得得到传递函数：令，取，（3） 当为截止频率时，,令,则得方程，解得，因为，取可解得电阻，由于实际试验中难以的到10.1224的电阻，故实际试验中用10的电阻代替之（4）入的信号源最终得到的电路图：3.3二阶压控电压源低通滤波器（LPF）的幅频特性Q=1 ,所以Q=1的曲线即为此二阶压控电压源低通滤波器（LPF）的幅频特性。4. 仿真观察与分析4.1 电路的仿真结果如图由幅频特性图可

3、看出该二阶压控型低通滤波器的通带增益为2，截止频率近似为2，满足设 计要求。4.2 将信号源改为函数发生器，进行仿真 （1）当输入100mv，500Hz正弦波时得到输入输出波形为：由图知输出的波形幅值变为输入的两倍左右，即即2，说明时为通带。（2）当输入100mv，2000Hz正弦波时得到输入输出波形为：由图知输出的波形幅值变为输入的倍左右，说明为其截止频率。（3）当输入100mv，100kHz正弦波时得到输入输出波形为：由图知输出的波形幅值约为零，说明为其阻带。4. 结论改变输入频率时候，输入信号频率越高（越接近滤波器截止频率），则信号幅值变得越小（同时相移越大），远低于滤波器截止频率的信号的幅值基本不会改变，相移改变也小。远高于滤波器截止频率的信号输出幅值接近于0，这正是滤波器的作用。综上实验结果可知，所设计的电路符合题目要求，结果是正确的。5. 实验感悟与心得体会通过对二阶压控型低通滤波器的设计，使我对基本模拟运放电路电路有了更深的理解，并且也熟悉了Multisim的使用方法。当然这一设计和仿真过程也让我意识到自身的许多不足，今后我会更加努力的去学习模拟电子电路的基本知识，为设计出更好地电子元器件献出自己的一份力！同时感谢这学期老师为我们

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