高通有源滤波电路

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1、-湖南文理学院课程设计报告评阅意见：评阅教师日期.---有源高通滤波电路.---目录第一章简介1.1设计要求.............................31.2设计作用与目的.......................31.3所用仪器设备.........................4第二章设计原理2.1设计方案及方案选择...................52.2模块电路设计及分析...................62.3总体设计...................

2、..........102.4元件参数.............................11第三章设计硬件及软件过程3.1Multisim仿真图......................133.2仿真结果.............................143.3系统调试结果分析.....................16第四章总结与展望.---第一章简介1.1设计要求有源高通滤波电路能传送输入信号中有用的频率成分，衰减或抑制无用的频率成分，并对有用的频率成分具有一定的电压放

3、大作用。有源高通滤波电路应包括：滤波电路；集成运放；反馈电路，三个部分。滤波电路能有效滤除无用频率信号成分，保留有用频率信号成分。集成运放和反馈电路使电路具有一定的电压放大作用，使电路滤波特性趋于理想。通过对有源滤波电路的探究，设计了一四阶有源高通滤波电路。在Multisim10软件中进行仿真实验，对电路的频率特性和不同频率下输出的信号进行了分析，电路能有效滤除或衰弱频率为100Hz以下的电压信号，对频率100Hz以上的电压信号有放大作用。最终结果基本达到了预期要求。1.2设计作用与目的.---

4、滤波器是减少或消除谐波对电力系统影响的电气部件，广泛应用于电力系统、通信发射机与接收机等电子设备中，它能减弱或消除谐波的危害，对无用信号尽可能大的衰减，让有用信号尽可能无衰减的通过，从而纠正信号波形畸变。所以，无论信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术。在近代电信设备和各类控制系统中，滤波器应用极为广泛，尤其是有源高通滤波器。它在通讯、声纳、测控、仪器仪表等领域中有着广泛的应用，有源高通滤波器的优劣直接决定产品的优劣。所以研究滤波器，具有重大意义。1.3所用仪器设备表：有源高通滤

5、波电路明细表序号代号名称规格数量备注1R1、R2、R3、R4电阻4.7kΩ42R5电阻18kΩ13R6电阻5kΩ14R7电阻2.7kΩ15R8电阻6.2kΩ16C1、C2、C3、C4电容0.33μF47U1、U2运放OP072.---第二章设计原理2.1设计方案及方案选择有源高通滤波器应分为三部分：滤波电路；集成运放；反馈电路。滤波电路由R、C元件组成。而集成运放和反馈电路构成了同相比例器或反相比例器。选择不同的电路单元便有不同的设计方案。2.1.1方案一：二阶有源高通滤波器二阶有源高通滤波器由

6、RC滤波电路和同相比例放大电路组成，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。其方框图如图2.1所示。集成运放信号输出反馈网络图2.1二阶有源高通电路框架图RC网络信号输入从方框图可以看出：二阶高通有源滤波器主要由RC网络；集成运放；反馈网络几部分组成。输入信号通过RC网络选频，滤除或衰弱无用的频率信号成分，保留有用信号成分。保留下来的信号成分通过集成运放和反馈网络进行放大，最后完整的输出。2.1.2方案二：四阶有源高通滤波器由前面分析可知，二阶有源高通电路能滤除无用频率信号。而四阶有源高通滤波电路可由两

7、个二阶高通滤波电路级联而得到。信号输入二阶滤波电路二阶滤波电路信号输出图2.2四阶有源高通电路框架图则由图2.2可推断：四阶有源高通滤波器工作原理,输入信号经过电路第一级进行滤波，滤除、衰弱无用频率信号成分，有用成分被放大并被输入到电路第二级，再一次进行滤波和放大后，最后有用频率信号成分被完整输出。.---2.1.3有源高通滤波器设计方案选择滤波器的技术指标有通带和阻带之分，通带指标有通带的截止频率（没有特殊的说明时一般为-3dB截止频率），通带传输增益。阻带指标为带外传输增益的衰减速度。根据前

8、面的设计分析，可设计出简单高通滤波电路和高阶高通滤波电路。由于二阶高通滤波器滤波效果不够好，幅频特性衰减率较低，而阶数过高则电路复杂，成本较高。因此，采用四阶有源高通滤波电路比较合理。2.2模块电路设计及分析设计电路时应先考虑电路的总体结构。信号要有选择的被滤除，最主要的是滤波电路的设计。而信号被筛选之后，最好应有一定的放大，这样才能保证有完整的输出。因此，应先分析有源高通滤波器的框架图，再设计各单元电路，接着是总体电路的整合，最后是元器件参数的设计分析。一，有源高通滤波器的基本组成滤波器是一个