有源滤波电路设计

　 有源滤波电路的设计班级： 电气15-5班 成员：姜兴舟 学号：1505110111 胡晨阳 胡小可 项目名称：有源滤波电路的设计设计要求：通过集成运放设计滤波器，给定是三个不同频率信号的叠加，其频率分别为100Hz，10kHz，200kHz，幅值均为5mV，利用软件进行电路设计获取10kHz的信号输出，并进行放大100倍，要求给出滤波前电压信号图像，滤波后图像，思考如何根据仿真电路获取滤波电路的上限和下限频率，并通过计算验证。尝试修改电阻参数，检查结论是否成立。思路：1.方案框图 图1.1.1 RC有源滤波总框图 2.分析 RC网络的作用在电路中RC网络起着滤波的作用，滤掉不需要的信号，这样在对波形的选取上起着至关重要的作用，通常主要由电阻和电容组成。放大器的作用电路中运用了同相输入运放，其闭环增益 RVF=1+R4/R3同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛用于前置放大级。反馈网络的作用 将输出信号的一部分或全部通过牧电路印象输入端，称为反馈，其中的电路称为反馈网络，反馈网络分为正、负反馈由于我们的放大电路在第一个综合训练中就已经做好，所以，我们在这里主要是制作滤波器。3.关于滤波器类型的选择一阶滤波器电路最简单，但带外传输系数衰减慢，一般在对带外衰减性要求不高的场合下选用。无限增益多环反馈型滤波器的特性对参数变化比较敏感，在这点上它不如压控电压源型二阶滤波器。当要求带通滤波器的通带较宽时，可用低通滤波器和高通滤波器合成，这比单纯用带通滤波器要好级数选择滤波器的级数主要根据对带外衰减特殊性的要求来确定。每一阶低通或高通电路可获得-6dB每倍频程（-20dB每十倍频程）的衰减，每二阶低通或高通电路可获得-12dB每倍频程（-40dB每十倍频程）的衰减。多级滤波器串接时传输函数总特性的阶数等于各级阶数之和。当要求的带外衰减特性为-mdB每倍频程（或mdB每十倍频程）时，则取级数n应满足n大于等于m/6(或n大于等于m/20)。运放的要求在无特殊要求的情况下，可选用通用型运算放大器。为了满足足够深的反馈以保证所需滤波特性，运放的开环增应在80dB 以上。对运放频率特性的要求，由其工作频率的上限确定，设工作频率的上限为Fh,则运放的单位增益宽带应满足下式：BWG大于等于（3-5）AefH，式中为滤波通带的传输系数。

　 如果滤波器的输入信号较小，例如在10mV以下，则选低漂移运放。如果滤波器工作于超低频，以至使RC网络中电阻元件的值超过100kΩ，则应选低漂移高输入阻抗的运放。电路设计：比例系数：当,，时，另中心频率,可得电压放大倍数，通带放大倍数，下限截止频率和上限截止频率，通频带分别为。使上式等于100。当时，提出四．仿真演示：滤波前电压信号图像：滤波后电压图像：这里我们为了让波显示出来，将坐标进行了调节。思考总结在综合训练中受益匪浅，通过查找资料和小组讨论有缘滤波电路，加强了对知识点的理解和掌握，对元件的选取和参数的计算有了基本的了解，锻炼了动手能力提高了分析能力，熟悉了仿真软件的使用，为以后更深一步的学习打下了基础。