低通50Hz陷波器課程設(shè)計(jì)答辯PPT

1、模電課程設(shè)計(jì) 低通50HZ陷波器 答辯學(xué)生：王偉 11064133指導(dǎo)老師： 張志俊 陳勉一、實(shí)驗(yàn)名稱 低通50Hz陷波器二、實(shí)驗(yàn)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)低通50Hz陷波電路，要求直流穩(wěn)壓電源 供電，多級(jí)有源濾波： 3dB低通截止頻率：100Hz（可選：擴(kuò)展到1dB） 3dB帶阻中心頻率：50Hz（可選：擴(kuò)展到1dB） 總電壓增益：10（可選：擴(kuò)展到100）三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握有源濾波電路的設(shè)計(jì)方法 2、掌握二階有源帶阻濾波器電路的設(shè)計(jì)方法 3、了解有源濾波電路的性能特點(diǎn) 4、了解二階有源帶阻濾波器的性能特點(diǎn) 5、掌握有源濾波電路的安裝與調(diào)試方法 6、掌握二階有源帶阻濾波器的安裝與調(diào)試方法 7、掌握濾

2、波器有關(guān)參數(shù)的測(cè)量、計(jì)算方法 8、理論應(yīng)用于實(shí)踐，增強(qiáng)動(dòng)手能力四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1、放大電路設(shè)計(jì) 2、有源濾波電路設(shè)計(jì) 低通濾波器（LPF）：低通濾波器是一種用來傳輸?shù)皖l段信號(hào)，抑制高頻段信號(hào)的電路。當(dāng)信號(hào)的頻率高于某一特定的截止頻率 時(shí)，通過該電路的信號(hào)會(huì)被衰減（或被阻止），而低于 的信號(hào)通過該濾波器。 電路說明：此電路為簡單二階低通濾波電路 （1）通帶增益 當(dāng)f = 0HZ時(shí)，各電容器可視為開路，通帶內(nèi)的增益為 （2）二階低通有源濾波器傳遞函數(shù)聯(lián)立求解以上三式，可得濾波器的傳遞函數(shù)(3)通帶截止頻率將s換成j，令02f0=1/(RC)可得當(dāng)f=fp 時(shí)，上式分母的模 解得截止頻率：=100Hz

3、3、有源帯阻濾波電路設(shè)計(jì) 帶阻濾波器（BEF）：帶阻濾波器是可以用來抑制或衰減某一頻段信號(hào)，并讓該頻段以外的所有信號(hào)都通過的濾波器。即設(shè)低頻段截止頻率為 ，高頻段截止頻率為 ，則頻率低于 或高于 的信號(hào)可以通過，而頻率是在 到 之間的信號(hào)會(huì)被衰減。設(shè)計(jì)電路圖理論數(shù)據(jù)分析4、總電路設(shè)計(jì)完整仿真電路圖完整實(shí)物圖五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析f/HZ41424344454647484950AV5.75.34.84.33.632.31.50.70.8f/HZ51525354555657585960AV1.93.14.35.56.47.78.79.49.9510.4f/HZ61626364656667686970AV

4、10.811111.211.311.411.511311.411.411.4f/HZ71727374757677787980AV11.311.211.211.211.110.910.910.810.710.6f/HZ81828384858687888990AV10.510.510.410.310.210.210.210109.86f/HZ919293949596979899100AV9.799.79.649.599.539.339.188.838.538.01f/HZ101102103104105106107108109110AV7.87.57.16.76.56.265.465.35.210,

5、 11.249, 0.766, 11.5100, 8.0102468101214020406080100120140AVf/HZ放大倍數(shù)與頻率的波形圖放大倍數(shù)與頻率的波形圖六、調(diào)試過程演示仿真過程演示實(shí)物調(diào)試過程演示七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求總電壓增益：10，分析實(shí)驗(yàn)所得的波形來看，放大倍數(shù)在10以上，滿足條件，達(dá)到要求。2.3dB帶阻中心頻率：50Hz（可選：擴(kuò)展到1dB），分析實(shí)驗(yàn)所得的波形來看陷波中心在49HZ，已經(jīng)非常接近50HZ。3.3dB低通截止頻率：100Hz（可選：擴(kuò)展到1dB），分析實(shí)驗(yàn)所得的波形來看50HZ以后波形回升，直到放大倍數(shù)又回到10倍左右位置，90HZ往后開

6、始陷波，以后頻率越大陷波越明顯。4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明此有源濾波電路雖然也能達(dá)到100HZ濾波作用，但是，濾波效果不是太好。首先下降的太平緩，應(yīng)該按照張老師所說的那樣，采用四階有源濾波，這樣下降就會(huì)很快，但是，由于知識(shí)有限，一直設(shè)計(jì)不出。5.再說帶阻濾波，雖然也設(shè)計(jì)出來，由圖形分析來看：在50HZ時(shí)也有明顯的陷波，但是阻帶寬度BW=f1-f2太大，應(yīng)該適當(dāng)減小八、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)星期，兩周之前我們對(duì)“陷波器”還沒有什么具體的概念，我們通過在網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，了解了“陷波器”的相關(guān)概念，從圖書館借閱的書籍中我又進(jìn)一步了解了proteus的使用方法。對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)過程，我感慨很多，從選題到定

7、稿，從理論到實(shí)踐，中間經(jīng)歷了很多的困難。焊第一塊板子時(shí)，由于第三級(jí)帶阻濾波一直有問題，波形一直不出來，第三次去實(shí)驗(yàn)室調(diào)試時(shí)，又發(fā)現(xiàn)第二級(jí)有源濾波也出現(xiàn)了問題，一氣之下，焊了第二塊板子，終于如愿以償，實(shí)驗(yàn)圓滿的做出來了。從中我們學(xué)到了很多的東西。通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我加深了對(duì)于濾波器設(shè)計(jì)的理解，進(jìn)一步熟練了對(duì)于其原理的掌握，并為我今后在相關(guān)方面的工作和研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也讓我認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。有源濾波器有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。對(duì)其電路組成以及更元件參數(shù)也有了更多的了解，特別是對(duì)運(yùn)算放大器有了更多的學(xué)習(xí)，知道它的各項(xiàng)參數(shù)，以及腳標(biāo)如何在電路中連接等等。通過本次動(dòng)手設(shè)計(jì)，使我對(duì)LM741運(yùn)算放大器有了更多的了解，提高了動(dòng)手能力，并且自己將電路連接好，得到了正確的仿真結(jié)果。 以及收獲：（1）通過這次課程設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到proteus及其他電路軟件在電路設(shè)計(jì)方面的重要性。（2）掌握了元件的各項(xiàng)性能，尤其是