信號(hào)與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)--濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、<p>　　膅蒞薁螈肁莄蚃蟻羇莃莃袆袂羀蒅蠆螈罿薈裊肇羈芇蚈羃肇荿袃衿肇蒂蚆螅肆蚄葿膄肅莄螄肀肄蒆薇羆肅薈螂袂肂羋薅螈肁莀螁肆膁蒃薄羂膀薅蝿袈腿蒞薂襖膈蕆袇螀膇蕿蝕聿膆艿袆羅膅莁蚈袁芅蒄襖螇芄薆蚇肅芃芅蒀羈節(jié)蒈蚅羇芁薀薈袃芀芀螃蝿艿莂薆肈艿蒄螂羄莈薇薄袀莇芆螀螆莆荿薃膅蒞薁螈肁莄蚃蟻羇莃莃袆袂羀蒅蠆螈罿薈裊肇羈芇蚈羃肇荿袃衿肇蒂蚆螅肆蚄葿膄肅莄螄肀肄蒆薇羆肅薈螂袂肂羋薅螈肁莀螁肆膁蒃薄羂膀薅蝿袈腿蒞薂襖膈蕆袇螀膇蕿蝕聿膆艿袆羅

2、膅莁蚈袁芅蒄襖螇芄薆蚇肅芃芅蒀羈節(jié)蒈蚅羇芁薀薈袃芀芀螃蝿艿莂薆肈艿蒄螂羄莈薇薄袀莇芆螀螆莆荿薃膅蒞薁螈肁莄蚃蟻羇莃莃袆袂羀蒅蠆螈罿薈裊肇羈芇蚈羃肇荿袃衿肇蒂蚆螅肆蚄葿膄肅莄螄肀肄蒆薇羆肅薈螂袂肂羋薅螈肁莀螁肆膁蒃薄羂膀薅蝿袈腿蒞薂襖膈蕆袇螀膇蕿蝕聿膆艿袆羅膅莁蚈袁芅蒄襖螇芄薆蚇肅芃芅蒀羈節(jié)蒈蚅羇芁薀薈袃芀芀螃蝿艿莂薆肈艿蒄螂羄莈薇薄袀莇芆螀螆莆荿薃膅蒞薁螈肁莄蚃蟻羇莃莃袆袂羀蒅蠆螈罿薈裊肇羈芇蚈羃肇荿袃衿肇蒂蚆螅肆蚄葿膄肅莄螄肀肄蒆薇羆

3、肅薈螂袂肂羋薅螈肁莀螁肆膁蒃薄羂膀薅蝿袈腿蒞薂襖膈蕆袇螀膇蕿蝕聿膆艿袆羅膅莁蚈袁芅蒄襖螇芄薆蚇肅芃芅蒀羈節(jié)蒈蚅羇芁薀薈袃芀芀螃蝿艿莂薆肈艿蒄螂</p><p><b>　　信號(hào)與系統(tǒng)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p

4、>　　2009年8月20日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言…………………………………… …………...2</p><p>　　一、設(shè)計(jì)要求……………………………………3</p><p>　　二、設(shè)計(jì)原理……………………………………3</p><p><

5、;b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　低通濾波器的設(shè)計(jì)及仿真</p><p>　　設(shè)計(jì)原理……………………… ………..4</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………………………7</p><p>　　設(shè)計(jì)要求…………………………………7</p><p>　　設(shè)計(jì)步驟…………………………

6、………8</p><p>　　有源高通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真</p><p>　　設(shè)計(jì)原理……………………………..11</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容……………………………..12</p><p>　　設(shè)計(jì)要求……………………………..12</p><p>　　設(shè)計(jì)步驟……………………………..12</p>

7、<p>　?、?有源帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真</p><p>　　1.設(shè)計(jì)原理.........................15</p><p>　　2.設(shè)計(jì)內(nèi)容.........................17</p><p>　　3.設(shè)計(jì)要求.........................17</p><p>　　4.設(shè)

8、計(jì)步驟.........................17</p><p>　　四、設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………21</p><p>　　五、參考文獻(xiàn)…………………………………..22</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　濾波器（filter）是一種用來(lái)消除干擾雜訊的器件，將輸入或輸出

9、經(jīng)過(guò)過(guò)濾而得到純凈的交流電。對(duì)特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電路，就是濾波器。利用這個(gè)特性可以將通過(guò)濾波器的一個(gè)方波群或復(fù)合噪波，而得到一個(gè)特定頻率的正弦波。</p><p>　　近年來(lái)，濾波器組技術(shù)在語(yǔ)音編碼、圖像變換、通信信號(hào)處理、雷達(dá)等方面得到了廣泛應(yīng)用。雖然濾波器組技術(shù)在不同的應(yīng)用場(chǎng)合有著不同的結(jié)構(gòu)，但其基本原理都是通過(guò)分析濾波器將輸入信號(hào)從頻域分解為子帶信號(hào)。經(jīng)處理后通過(guò)綜合濾波器將子帶

10、信號(hào)合成為原信號(hào)。濾波器組的研究已經(jīng)受到了人們的廣泛重視。</p><p>　　濾波器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用：在電力變配電系統(tǒng)中有采用濾波器裝置,它的作用主要是濾掉諧波,因?yàn)楣╇娋W(wǎng)落理論上是三相正弦波,每秒50赫茲的頻率,但在實(shí)際使用中,它的正弦波都會(huì)奇變,而用電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)要求比較高的情況下,就很難使用,如,三相整流設(shè)備,晶閘管,可控管等他們都是有一定標(biāo)準(zhǔn),一般供電網(wǎng)落的諧波分一次,二次......最高可大十幾次,這

11、說(shuō)明供電質(zhì)量很差,現(xiàn)在大部分是采用阻容吸收裝置,其中,阻:是電感,限流作用,容:是電容,濾波,加起來(lái)就是阻容吸收裝置,它還可以起到功率因數(shù)補(bǔ)償作用,但是要進(jìn)行合理匹配,而且還有多種接法。</p><p>　　本次課設(shè)重點(diǎn)是了解濾波器的基本原理，弄清其最基本的構(gòu)架。設(shè)計(jì)并驗(yàn)證濾波器工作電路的工作狀態(tài)，分析電路參數(shù)對(duì)濾波器的工作影響。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b

12、></p><p>　　自已設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)，構(gòu)成低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器。利用Matlab或其他仿真軟件進(jìn)行仿真。</p><p>　　有源濾波器由是有源元件和無(wú)源元件(一般是R和C)共同組成的電濾波器。和無(wú)源濾波器相比，它的設(shè)計(jì)和調(diào)整過(guò)程較簡(jiǎn)便，此外還能提供增益。因此，本課程設(shè)計(jì)中選擇了二階有源濾波器作為主要研究對(duì)象。</p><p>　　自行設(shè)計(jì)電

13、路圖，確定前置放大電路，有源濾波電路，功率放大電路的方案，并使用繪圖軟件（Electronics Worrkbench）畫(huà)出設(shè)計(jì)電路，包括低通、高通和帶通。</p><p>　　根據(jù)給定要求和電路原理圖計(jì)算和選取單元電路的元件參數(shù)。用Matlab或其他仿真軟件（FilterLab）對(duì)濾波器進(jìn)行仿真，記錄仿真結(jié)果。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)原理</b><

14、;/p><p>　　電容器C具有通高頻阻低頻的性能。</p><p>　　由源濾波器由放大電路部分和濾波電路部分組成。</p><p>　　仿真軟件可以將濾波器的性能直觀的表現(xiàn)出來(lái)。</p><p>　　各種濾波器的幅頻特性：</p><p>　　a、低通幅頻特性 b、高通幅頻特性</p

15、><p>　　c、帶通幅頻特性 d、帶阻幅頻特性 </p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　低通濾波器的設(shè)計(jì)及仿真</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　?、佟⒍A有源低通濾波電路<

16、/p><p>　　二階有源低通濾波電路如圖1.1所示。由圖可見(jiàn)，它是由兩節(jié)RC濾波電路和同相比例放大電路組成，其特點(diǎn)是輸入阻抗高，輸出阻抗低。同相比例放大電路的電壓增益就是低通濾波器的通帶電壓增益，即=1+()/。</p><p><b>　?、?、傳遞函數(shù)</b></p><p>　　考慮到集成運(yùn)放的同相輸入端電壓為</p><

17、p><b>　　（1.1）</b></p><p><b>　　而與的關(guān)系為</b></p><p>　　= （1.2）</p><p>　　對(duì)于節(jié)點(diǎn)A，應(yīng)用KCL可得</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>

18、;　　將式（1.1）～ (1.3)聯(lián)立求解，可得電路的傳遞函數(shù)為</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　令 （1.5）</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　則有

19、 （1.7）</p><p>　　式（1.7）為二階低通濾波器電路傳遞函數(shù)的典型表達(dá)式。其中為特征頻率，也是3dB截止角頻率，而Q則稱(chēng)為等效品質(zhì)因數(shù)。式（1.4）表明，，才能穩(wěn)定工作。當(dāng)時(shí)，電路將自激振蕩。</p><p><b>　?、邸⒎l響應(yīng)</b></p><p>　　將代人式（1.7），可得幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)表達(dá)式，

20、分別為 （1.8）</p><p><b>　?。?.9）</b></p><p>　　式（1.8）表明，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，。顯然，這是低通濾波電路的特性。由式（1.8）可畫(huà)出不同Q值下的幅頻響應(yīng)，如圖1.1所示。由圖可見(jiàn)，當(dāng)Q=0.707時(shí)，幅頻響應(yīng)較平坦。當(dāng)Q=0.707和情況下，；而當(dāng)時(shí)，。這表明二階比一階低通濾波器電路的濾波效果好得多。當(dāng)進(jìn)一步增

21、加濾波電路階數(shù)，其幅頻響應(yīng)就更接近理想特性。</p><p>　?、?、n階巴特沃斯傳遞函數(shù)</p><p>　　如果將圖1.1的低通濾波電路選取不同的R、C值可得到不同的頻率響應(yīng)曲線，這種工程上使用的濾波器稱(chēng)為巴特沃斯、切比雪夫和貝塞爾濾波器。工程上常用查表式軟件計(jì)算來(lái)確定參數(shù)。</p><p>　　n階巴特沃斯低通濾波器的傳遞函數(shù)為</p><

22、p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　式中n為濾波電路階數(shù)，為3dB截止角頻率，</p><p><b>　　為帶通電壓增益。</b></p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　用集成運(yùn)放設(shè)計(jì)一截止頻率的四階低通巴特沃斯濾波

23、器</p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　①選擇運(yùn)放</b></p><p>　?、谶x擇和計(jì)算全部電阻、電容參數(shù)</p><p>　?、塾肧PICE仿真畫(huà)出幅頻響應(yīng)波特圖</p><p>　　④用SPICE仿真畫(huà)出各級(jí)和總的歸一化幅頻響

24、應(yīng)曲線</p><p>　?、萦肕ATLAB進(jìn)行電路仿真</p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)步驟</b></p><p><b>　?、匐娐吩O(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　②選擇運(yùn)放</b></p><p>　　為了減少運(yùn)放對(duì)濾波電路的負(fù)載效

25、益，同時(shí)便于調(diào)整，現(xiàn)選用LM324。這是一種具有JFET作輸入級(jí)的低失調(diào)、高輸入阻抗運(yùn)放。CF412每片含有兩個(gè)運(yùn)放，其中，，，單位增益帶寬積約為505MHz。各廠家產(chǎn)品參數(shù)略有不同。若選用CF412C，性能更好，輸入阻抗可達(dá)，單位增益帶寬積為8MHz，。預(yù)計(jì)LM324能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?、圻x擇電容器的容量，計(jì)算電阻器的阻值</p><p>　　電容C的容量宜在微法數(shù)量級(jí)

26、以下，電阻器的阻值一般應(yīng)在幾百千歐以?xún)?nèi)?，F(xiàn)選擇，則根據(jù)式可算出</p><p>　　選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻，這與計(jì)算值有一點(diǎn)誤差，可能導(dǎo)致截止頻率比額定值稍有升高。</p><p>　　四階巴特沃斯濾波器總的增益由兩部分組成，即和，因此總的通帶增益。</p><p>　　選擇、、和時(shí)，為了減少偏置電流的影響，應(yīng)盡可能使加到運(yùn)放同相端對(duì)地的直流電阻與加到反相端對(duì)地直流電阻基本相

27、等。</p><p>　　現(xiàn)選，，則根據(jù)已知增益可算出</p><p><b>　?、芮髠鬟f函數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)電路圖1.4求出傳遞函數(shù)，此低通濾波器在復(fù)數(shù)域內(nèi)的傳遞函數(shù)如下： </p><p>　?、苡肞SPICE幅頻響應(yīng)仿真</p><p>　　用PSPICE仿真，可

28、得到的幅頻響應(yīng)波特圖如圖1.5所示。由圖可見(jiàn)，。濾波器的截止頻率，當(dāng)時(shí)，曲線以80dB/十倍頻程衰減。因此，在f=100kHz時(shí)，它從直流增益802dB下降了約160dB。</p><p>　　圖 1.5 四階巴特沃斯低通濾波器幅頻響應(yīng)曲線</p><p>　?、萦肕atlab進(jìn)行仿真畫(huà)出波特圖</p><p>　　圖 1.6 四階巴特沃斯低通濾波器波特

29、圖</p><p>　　由兩個(gè)仿真圖對(duì)比可得出截止頻率約為100Hz，符合設(shè)計(jì)要求</p><p>　　有源高通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　二階有源高通濾波電路</p><p>　　二階有源高通濾波電路如圖1.7所示。由圖可見(jiàn)，它是由兩節(jié)R

30、C濾波電路和同相比例放大電路組成，其特點(diǎn)是輸入阻抗低，輸出阻抗高。同相比例放大電路的電壓增益就是高通濾波器的通帶電壓增益，即=1+()/。</p><p><b>　　傳遞函數(shù)</b></p><p>　　由電路圖1.1與1.7的對(duì)比可看出二階高通濾波電路與二階低通濾波電路在電路結(jié)構(gòu)上存在對(duì)偶關(guān)系，它們的傳遞函數(shù)和幅頻響應(yīng)也存在對(duì)偶關(guān)系，由圖1.7可導(dǎo)出其傳遞函數(shù)為

31、 (1.11)</p><p><b>　　式中,。</b></p><p><b>　　巴特沃斯傳遞函數(shù)</b></p><p>　　將式（1.10）中的用代替就可得到巴特沃斯高通濾波器傳遞函數(shù)：</p><p><b>　?。?.12）</b&g

32、t;</p><p>　　式（1.12）表明，當(dāng)，；當(dāng)，；而當(dāng)時(shí)，，是3dB截止角頻率，因此在時(shí)，傳遞函數(shù)隨增加以n×20dB/十倍頻程上升。顯然，這是高通濾波電路的特性。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　用集成運(yùn)放設(shè)計(jì)一截止頻率的四階高通巴特沃斯濾波器</p><p>&

33、lt;b>　　3.設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　?、龠x擇運(yùn)放</b></p><p>　　②選擇和計(jì)算全部電阻、電容參數(shù)</p><p>　?、塾肧PICE仿真畫(huà)出幅頻響應(yīng)波特圖</p><p>　?、苡肧PICE仿真畫(huà)出各級(jí)和總的歸一化幅頻響應(yīng)曲線</p><p>

34、;　?、萦肕ATLAB進(jìn)行電路仿真</p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)步驟</b></p><p><b>　?、匐娐吩O(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?、谄骷x擇</b></p><p>　　為了減少運(yùn)放對(duì)濾波電路的負(fù)載效益，同時(shí)便于調(diào)整，現(xiàn)選用LM324。這是一種具

35、有JFET作輸入級(jí)的低失調(diào)、高輸入阻抗運(yùn)放。CF412每片含有兩個(gè)運(yùn)放，其中，，，單位增益帶寬積約為505MHz。各廠家產(chǎn)品參數(shù)略有不同。若選用CF412C，性能更好，輸入阻抗可達(dá)，單位增益帶寬積為8MHz，。預(yù)計(jì)LM324能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　電容C的容量宜在微法數(shù)量級(jí)以下，電阻器的阻值一般應(yīng)在幾百千歐以?xún)?nèi)?，F(xiàn)選擇，則根據(jù)式可算出.</p><p><b>　　

36、③求傳遞函數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)電路圖求出傳遞函數(shù)，此高通濾波器在復(fù)數(shù)域內(nèi)的傳遞函數(shù)如下：</p><p>　?、苡肞SPICE仿真畫(huà)出頻率響應(yīng)波特圖</p><p>　　由圖可見(jiàn)，該電路具有高通濾波特性，它的截止頻率。在時(shí)，隨f減小，幅頻增益以80dB十頻程下降，此外，由于受運(yùn)放增益帶寬積為有限值的影響，由圖還可看到，f在1MHz以上時(shí)，

37、高通濾波電器的幅頻響應(yīng)有所下降。</p><p>　　圖 1.8 PSPICE仿真畫(huà)出的頻率響應(yīng)波特圖</p><p>　?、萦肕atlab仿真畫(huà)出頻率響應(yīng)曲線</p><p>　　圖 1.9 Matlab仿真畫(huà)出的頻率響應(yīng)曲線</p><p>　　由Pspice和Matlab的仿真曲線可以看出兩者的截止頻率基本一致，都為100Hz左右，

38、設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求。</p><p>　　⑶有源帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　圖1.10所示為二階有源帶通濾波電路。圖中R、C組成低通網(wǎng)絡(luò)，、組成高通網(wǎng)絡(luò)，兩者串聯(lián)就組成了帶通濾波電路。為了計(jì)算簡(jiǎn)便，設(shè)，，則由KCL列出方程，可導(dǎo)出帶通濾波電路的傳遞函數(shù)為</p><

39、p>　　式中為同相比例放大電路的電壓增益，同樣要求，電路才能穩(wěn)定地工作。令</p><p><b>　　則有 </b></p><p>　　式（1.17）為二階帶通濾波電路傳遞函數(shù)的典型表達(dá)式，其中，</p><p>　　既是特征角頻率，也是帶通濾波電路的中心角頻率。</p><p>　　令代人式（1.1

40、7），則有</p><p>　　式（1.18）表明，當(dāng)時(shí)，圖1.10所示電路具有最大電壓增益，且，這就是帶通濾波電路的通帶電壓增益。根據(jù)式（1.18），不難求出其幅頻響應(yīng)，如圖1.11所示。由圖可見(jiàn)，Q值越高，通帶越窄。</p><p>　　當(dāng)式（1.18）分母虛部的絕對(duì)值為1時(shí)，有；因此，利</p><p>　　圖 1.11二階有源帶通濾波電路的幅頻響應(yīng)<

41、/p><p>　　用 ，取正根，可求出帶通濾波電路的兩個(gè)截止角頻率，從而導(dǎo)出帶通濾波電路的通帶寬度。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一帶通濾波電路帶通頻率范圍約為100Hz～10kHz。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><

42、p>　　信號(hào)通過(guò)頻率范圍---在100Hz至10kHz之間</p><p>　　濾波電路在1kHz的幅頻響應(yīng)必須在-dB范圍內(nèi)，而在100Hz至10kHz濾波電路的幅頻衰減應(yīng)當(dāng)在1kHz時(shí)值的dB范圍內(nèi)；</p><p>　　在10Hz時(shí)幅頻衰減應(yīng)為26dB，而在100kHZ時(shí)幅頻衰減應(yīng)至少為16dB</p><p>　?、苡肧PICE仿真畫(huà)出各級(jí)和總的歸一化

43、幅頻響應(yīng)曲線</p><p>　　⑤用MATLAB進(jìn)行電路仿真</p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟</b></p><p><b>　　電路方案選擇</b></p><p>　　這是一個(gè)通帶頻率范圍約為100Hz～10kHz的帶通濾波電路，在通帶內(nèi)我們?cè)O(shè)計(jì)為單位增益。根據(jù)題意，在頻率低端f=10H

44、z時(shí)，幅頻響應(yīng)至少衰減26dB，在頻率高端f=100kHz時(shí)，幅頻響應(yīng)要求衰減不小于16dB。因此可選擇一個(gè)二階低通濾波電路的截止頻率kHz，一個(gè)二階高通濾波電路的截止頻率Hz，有源器件仍采用運(yùn)放CF412，將這兩個(gè)濾波電路串聯(lián)如圖所示，就構(gòu)成了所要求的帶通濾波電路。</p><p>　　二階巴特沃斯濾波器的，因此，由兩級(jí)串聯(lián)的帶通濾波電路的通帶電壓增益，由于所需要的通帶增益為0Db,因此在低通濾波器輸入部分加了

45、一個(gè)由電阻、組成的分壓器。預(yù)計(jì)圖1.11所示電路能滿(mǎn)足要求。</p><p>　　元件參數(shù)的選擇和計(jì)算</p><p>　　在選用元件時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮由于元件參數(shù)值誤差對(duì)傳遞函數(shù)存在影響?，F(xiàn)規(guī)定選擇電阻值的容差為1%，電容值的容差為5%。由于每一電路包含若干電阻器和兩個(gè)電容器，預(yù)計(jì)實(shí)際截止頻率可能存在較大的誤差（也許是10%）。為確保在100Hz和10kHz 處的衰減不大于3dB?，F(xiàn)以額定截止

46、頻率90Hz和11kHz進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　前已指出，在運(yùn)放電路中的電阻不宜選擇過(guò)大或過(guò)小。一般為幾千歐至幾十千歐較合適。因此，選擇低通級(jí)電路的電容值為1000pF，高通級(jí)電路的電容值為。然后由式（1.5）可計(jì)算出精確的電阻值。</p><p>　　對(duì)于低通級(jí)，由于已知C=1000pF和=11kHz，由式（1.5）算得，現(xiàn)選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻值。對(duì)于高通級(jí)可作同樣的計(jì)算。由于已知和，可

47、求得。</p><p>　　考慮到已知，同時(shí)盡量要使運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端對(duì)地的直流電阻基本相等，現(xiàn)選擇，，由此可算出，，其容差為1%。</p><p>　　設(shè)計(jì)完成的電路圖如圖1.11所示。信號(hào)源通過(guò)和進(jìn)行衰減，它的戴維寧電阻是和的并聯(lián)值，這個(gè)電阻應(yīng)當(dāng)?shù)扔诘屯?jí)電阻。因此，有</p><p>　　由于整個(gè)濾波電路通帶增益是電壓分壓器比值和濾波器部分增益的乘積，

48、且應(yīng)等于單位增益，故有</p><p>　　聯(lián)解式（1.13）和式（1.14），并選擇容差為1%的額定電阻值，得和。</p><p><b>　?、蹅鬟f函數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)電路圖求出傳遞函數(shù)，此帶通濾波器在復(fù)數(shù)域內(nèi)的傳遞函數(shù)如下：</p><p><b>　　④仿真校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)</b>

49、</p><p>　　為確保電路參數(shù)滿(mǎn)足技術(shù)要求，用蒙特卡羅方法，隨機(jī)地對(duì)圖電路元件參數(shù)選擇1組，用PSPICE進(jìn)行仿真，畫(huà)出所設(shè)計(jì)帶通濾波電路幅頻響應(yīng)波特圖如圖所示。 </p><p>　　圖 1.13 Pspic 仿真的有源帶通濾波器的幅頻響應(yīng)曲線</p><p>　　用Matlab進(jìn)行仿真畫(huà)出幅頻響應(yīng)曲線圖，如下：</p><p>

50、;　　圖 1.14 Matlab仿真的有源帶通濾波器的波特圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì)課程，使我對(duì)電子電路有了更深的理解和記憶，把課本上學(xué)到的東西用于實(shí)際設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，自己把很多知識(shí)都已遺忘，因此遇到不小的困難，尤其是在電路圖設(shè)計(jì)和畫(huà)仿真電路及Pspice仿真實(shí)驗(yàn)。在同學(xué)幫助和自己不斷回顧以前的知識(shí)后，

51、終于艱難的完成了本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)給我最大的收獲是：學(xué)知識(shí)重要，但用好所學(xué)過(guò)的知識(shí)更重要。因此，我們學(xué)習(xí)不僅僅是為了考試，不僅僅是為了拿高分，還要扎扎實(shí)實(shí)的把知識(shí)掌握好，舉一反三靈活運(yùn)用，這才是學(xué)習(xí)之道。</p><p>　　平時(shí)自己學(xué)習(xí)不夠扎實(shí)，淺嘗輒止浮于表面，這是真正搞學(xué)問(wèn)人的大忌。是這次設(shè)計(jì)課程給了我重新認(rèn)識(shí)自我的機(jī)會(huì)，意義非凡……</p>&l

52、t;p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，自己熟悉了Pspice及Matlab軟件的部分應(yīng)用，對(duì)自己是個(gè)不小的收獲！</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《電子技術(shù)基礎(chǔ)·模擬部分》 高等教育出版社 康華光 1999年</p><p>　　《有源濾波器精確設(shè)計(jì)手冊(cè)》 電子工業(yè)出版社 約翰遜 穆?tīng)?19

53、84年 </p><p>　　《信號(hào)分析和處理-MATLAB語(yǔ)言及應(yīng)用》 國(guó)防科技大學(xué)出版社黃文梅 楊勇 2000年 </p><p>　　《無(wú)源與有源濾波器—理論與應(yīng)用》 人民郵電出版社 陳開(kāi)惠 1989</p><p>　　《信號(hào)與系統(tǒng)基礎(chǔ)——應(yīng)用WEB和MATLAB》（影印版） 科學(xué)出版社 Edward W.Kamen & Bonn

54、ie S. Heck 2002</p><p>　　《Rapid practical designs of active filters》 John wiley & sons Davide Johnson & Johnl Hilbur 1975</p><p>　　薆蕆螆膇蒂蕆衿羀莈蒆羈膅芄蒅蟻羈膀薄螃膃葿薃裊羆蒞薂肈膂莁薂螇羄芇薁袀芀膃薀羂肅蒁蕿螞羋莇薈螄肁芃

55、蚇袆芇腿蚆羈聿蒈蚆蚈袂蒄蚅袀膈莀蚄羃羀芆蚃螞膆膂螞螅罿蒁蟻袇膄莇螀罿羇芃螀蠆膃腿蝿螁羅薇螈羄芁蒃螇肆肄荿螆螆艿芅莃袈肂膁莂羀芇蒀蒁蝕肀莆蒀螂芆節(jié)葿襖聿羋蒈肇袁薆蕆螆膇蒂蕆衿羀莈蒆羈膅芄蒅蟻羈膀薄螃膃葿薃裊羆蒞薂肈膂莁薂螇羄芇薁袀芀膃薀羂肅蒁蕿螞羋莇薈螄肁芃蚇袆芇腿蚆羈聿蒈蚆蚈袂蒄蚅袀膈莀蚄羃羀芆蚃螞膆膂螞螅罿蒁蟻袇膄莇螀罿羇芃螀蠆膃腿蝿螁羅薇螈羄芁蒃螇肆肄荿螆螆艿芅莃袈肂膁莂羀芇蒀蒁蝕肀莆蒀螂芆節(jié)葿襖聿羋蒈肇袁薆蕆螆膇蒂蕆衿羀莈蒆羈膅芄

56、蒅蟻羈膀薄螃膃葿薃裊羆蒞薂肈膂莁薂螇羄芇薁袀芀膃薀羂肅蒁蕿螞羋莇薈螄肁芃蚇袆芇腿蚆羈聿蒈蚆蚈袂蒄蚅袀膈莀蚄羃羀芆蚃螞膆膂螞螅罿蒁蟻袇膄莇螀罿羇芃螀蠆膃腿蝿螁羅薇螈羄芁蒃螇肆肄荿螆螆艿芅莃袈肂膁莂羀芇蒀蒁蝕肀莆蒀螂芆節(jié)葿襖聿羋蒈肇袁薆蕆螆膇蒂蕆衿羀莈蒆羈膅芄蒅蟻羈膀薄螃膃葿薃裊羆蒞薂肈膂莁薂螇羄芇薁袀芀膃薀羂肅蒁蕿螞羋莇薈螄肁芃蚇袆芇腿蚆羈聿蒈蚆蚈袂蒄蚅袀膈莀蚄羃羀芆蚃螞膆膂螞螅罿蒁蟻袇膄莇螀罿羇芃螀蠆膃腿蝿螁羅薇螈羄芁蒃螇肆肄荿螆螆艿芅