四阶低通滤波器的设计的课程设计
10页1、评阅教师评语:课程设计成绩考勤成绩实做成绩报告成绩总评成绩指导教师签名:测控电路及装置课 程 设 计 报 告论文题目: 四阶低通滤波器设计 学院(系): 班 级: 学生姓名: 学号 指导教师: 时间: 从 年 月 日 到 年 月 日整理为word格式四阶低通滤波器设计摘要:滤波器是具有频率选择作用的电路或运算系统,其中则是针对于连续的模拟信号。低通滤波器是模拟滤波器的一种,其通频带是从零延伸到某一上限的频率,而设计滤波器的方法根据要求的不同主要有巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近和贝塞尔逼近。本电路是巴特沃斯逼近通带增益为4,截止频率的四阶低通滤波器。关键词:巴特沃斯逼近,四阶低通滤波器,加法器,op7,压控电压源一、原理与总体方案1.1原理常见的高阶滤波器的设计常常是由一阶和二阶的低通滤波器串联得来,此次设计的四阶低通滤波器,则是由两个二阶低通滤波器串联得来。而滤波器的设计由于对相频和幅频的要求不同主要有三种设计方式巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近和贝塞尔逼近。这次的设计选择了保持幅频特性单调变化的前提下,通带内特性最为平坦的巴特沃斯逼近。其幅频特性为公式1其中n为网络阶数,为转折频率。n阶巴特沃
2、斯低通滤波器的传递函数可由下式确定:式中 公式2本电路图为一个增益为四的四阶低通滤波器,则由上式可知有两个增益为二阶的低通滤波器串联构成。为了更为明确地看到低通滤波的效果,现在四阶低通滤波器的前面加一个加法器的输入。整理为word格式1.2总体方案1.2.1加法器的设计加法电路是信号运算电路中的基本电路,按照相位关系可以分为同向加法电路和反向加法电路,本电路图由于方便看相位的原因,选择同向加法电路。 有计算可得 则可以得到1.2.2四阶低通滤波器的设计 由公式1、2可得的用巴特沃斯逼近法设计电路的幅频特性及传递函数计算可得两级的二阶滤波的阻尼一个环节具有较小的阻尼=0.765,另一个环节具有较大的阻尼=1.848采用压控电压源型低通滤波电路则可先根据二阶有源滤波器设计电容选择用表查得所用的电容再根据:整理为word格式+-+NR0Ruo(t)ui(t)C1C2R2R1求得两级电路的电阻大小 二、仿真设计2.1 仿真电路图如图1.所示按照总体方案中1.2.1、1.2.2中计算出来的参数,和电路图形,选择运放OP07和相应个数的电阻和电容,按照计算值更改相应的参数大小。找出信号发生器和示波
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