帶通濾波課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc

遼 寧 師 范 大 學(xué)低頻電子線路課程設(shè)計(jì)（13級(jí)本科） 題 目： 帶通濾波電路設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 物理與電子技術(shù) 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 13級(jí)4班 班級(jí)學(xué)號(hào)： 26 姓 名： 宋艷玲 指導(dǎo)教師： 張華 邱紅 張卓 完成日期：2014年6月28日 目錄目錄2前言32. 二階有源帶通濾波器42.1電路組成原理42.2傳遞函數(shù)42.3參數(shù)設(shè)置及芯片選擇52.31 芯片選擇52.32 參數(shù)確定62.4 仿真72.5 AD1082.6實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)93 參考文獻(xiàn)94 收獲10 前言測(cè)量和分析工程信號(hào)時(shí)，往往只需對(duì)特定頻率或者特定頻率范圍的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和分析，但在實(shí)際工程信號(hào)中，往往包含各種各樣的干擾信號(hào)或者說是人們不感興趣的信號(hào)。為了消除這些信號(hào)所產(chǎn)生的不良影響，人們最先想到的就是利用一個(gè)理想的濾波器，將這些干擾信號(hào)全部剔除。本文將以二階有源帶通濾波器為例熟悉濾波的原理并掌握其相關(guān)的應(yīng)用。1濾波器的簡介1.1濾波器是一種只傳輸指定頻段信號(hào)，抑制其它頻段信號(hào)的電路。 濾波器分為無源濾波器與有源濾波器兩種：1.11無源濾波器: 由電感L、電容C及電阻R等無源元件組成1.12 有源濾波器: 一般由集成運(yùn)放與RC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，它具有體積小、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，由于集成運(yùn)放的增益和輸入阻抗都很高，輸出阻抗很低，故有源濾波器還兼有放大與緩沖作用。利用有源濾波器可以突出有用頻率的信號(hào)，衰減無用頻率的信號(hào)，抑制干擾和噪聲，以達(dá)到提高信噪比或選頻的目的，因而有源濾波器被廣泛應(yīng)用于通信、測(cè)量及控制技術(shù)中的小信號(hào)處理。1.2從功能來上有源濾波器分為： 低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、 帶通濾波器（BPF）、帶阻濾波器（BEF）、 全通濾波器（APF）。其中前四種濾波器間互有聯(lián)系，LPF與HPF間互為對(duì)偶關(guān)系。當(dāng)LPF的通帶截止頻率高于HPF的通帶截止頻率時(shí)，將LPF與HPF相串聯(lián)，就構(gòu)成了BPF，而LPF與HPF并聯(lián)，就構(gòu)成BEF。在實(shí)用電子電路中，還可能同時(shí)采用幾種不同型式的濾波電路。濾波電路的主要性能指標(biāo)有通帶電壓放大倍數(shù)AVP、通帶截止頻率fP及阻尼系數(shù)Q等。2. 二階有源帶通濾波器2.1電路組成原理可由低通和高通串聯(lián)而成 低通截至角頻率 高通截至角頻率必須滿足2.2傳遞函數(shù) 圖 2-1 二階帶通濾波器電路如圖（2.1）所示，電路的傳輸函數(shù)為： （2.11） 為了計(jì)算簡便，設(shè)R2=R，R3=2R，式中為同相比例 運(yùn)放的電壓增益，同樣要求3，電路才能穩(wěn)定工作 （2.12）2.3參數(shù)設(shè)置及芯片選擇2.31 芯片選擇簡介：LM324系列運(yùn)算放大器是價(jià)格便宜的帶差動(dòng)輸入功能的四運(yùn)算放大器?？晒ぷ髟趩坞娫聪拢妷悍秶?.0V-32V或+16V. LM324的特點(diǎn)： 1.短跑保護(hù)輸出 2.真差動(dòng)輸入級(jí) 3.可單電源工作：3V-32V 4.低偏置電流：最大 .LM324系列運(yùn)算放大器是價(jià)格便宜的帶差動(dòng)輸入功能的四運(yùn)算放大器。可工作在單電源下，電壓范圍是3.0V-32V或+16V.LM324的特點(diǎn)：1.短跑保護(hù)輸出2.真差動(dòng)輸入級(jí)3.可單電源工作：3V-32V4.低偏置電流：最大100nA（LM324A）5.每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器。6.具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ堋?.共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源8.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列9.輸入端具有靜電保護(hù)功能 圖 2-2設(shè)計(jì)一個(gè)壓控電壓源二階帶通濾波器，指標(biāo)要求為：通帶中心頻率；通帶電壓放大倍數(shù)；通帶帶寬。2.32 參數(shù)確定1）選取圖（2.1）壓控電壓源型二階帶通濾波電路；2）該電路的傳輸函數(shù)： （2.7）品質(zhì)因數(shù)： 通帶的中心角頻率： （2.8） 通帶中心角頻率處的電壓放大倍數(shù)： 取為使電路穩(wěn)定工作必須要求，取 由此可算出電阻 R2=R3= R4=R5=15.9K R1=8K C1=C2=0.01uF 至此，壓控電壓源二階帶通濾波器無源器件參數(shù)基本確定。2.4 仿真 圖 2-3 圖 2-4 圖 2-52.5 AD10 圖 2-6 圖 2-7 圖 2-8 圖 2-92.6實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)頻率（HZ）VIN(V)VOUT(V)192419.16.19122619.118.1100019.119.2833.7319.117.840019.15.84 表格 13 參考文獻(xiàn)電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分（第五版）康華光電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分（第四版） 童詩白百度文庫 二階帶通濾波課程設(shè)計(jì)百度文庫 課設(shè)-有緣帶通濾波器 4 收獲通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。通過這一次課程設(shè)計(jì)，親自去查閱資料，和同學(xué)互相幫助，一起解決制作過程中的種種困難，不但加深了理論知識(shí)的認(rèn)知，更鍛煉了動(dòng)手能力和自學(xué)能力，為以后的學(xué)習(xí)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。十分感謝張華老師！尤其在電路板實(shí)際焊