带通滤波电路设计

实验四微带线带通滤波器设计实验四：基于ADS软件的平⾏耦合微带线带通滤波器的设计与仿真⼀、实验原理滤波器是⽤来分离不同频率信号的⼀种器件，在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很⼤的影响，微带电路具有体积⼩，重量轻、频带宽等诸多优点，在微波电路系统应⽤⼴泛，其中⽤微带做滤波器是其主要应⽤之⼀。

平⾏耦合微带线带通滤波器在微波集成电路中是被⼴为应⽤的带通滤波器。

1、滤波器的介绍滤波波器可以分为四种：低通滤波器和⾼通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

射频滤波器⼜可以分为以下波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器。

滤波的性能指标：频率围：滤波器通过或截断信号的频率界限通带衰减：滤波器残存的反射以及滤波器元件的损耗引起阻带衰减：取通带外与截⽌频率为⼀定⽐值的某频率的衰减值寄⽣通带：有分布参数的频率周期性引起，在通带外⼜产⽣新的通带2、平⾏耦合微带线滤波器的理论当频率达到或接近GHz时，滤波器通常由分布参数元件构成，平⾏耦合微带传输线由两个⽆屏蔽的平⾏微带传输线紧靠在⼀起构成，由于两个传输线之间电磁场的相互作⽤，在两个传输线之间会有功率耦合，这种传输线也因此称为耦合传输线。

平⾏耦合微带线可以构成带通滤波器，这种滤波器是由四分之⼀波长耦合线段构成，她是⼀种常⽤的分布参数带通滤波器。

当两个⽆屏蔽的传输线紧靠⼀起时，由于传输线之间电磁场的相互作⽤，在传输线之间会有功率耦合，这种传输线称之为耦合传输线。

根据传输线理论，每条单独的微带线都等价为⼩段串联电感和⼩段并联电容。

每条微带线的特性阻抗为Z0，相互耦合的部分长度为L，微带线的宽度为W，微带线之间的距离为S，偶模特性阻抗为Z e，奇模特性阻抗为Z0。

单个微带线单元虽然具有滤波特性，但其不能提供陡峭的通带到阻带的过渡。

如果将多个单元级联，级联后的⽹络可以具有良好的滤波特性。

⼆、耦合微带线滤波器的设计的流程1、确定滤波器指标2、计算查表确定滤波器级数N3、确定标准滤波器参数4、计算传输线奇偶模特性阻抗5、计算微带线尺⼨6、仿真7、优化再仿真得到波形图设计参数要求：（1）中⼼频率：2.4GHz；（2）相对带宽：9%；（3）带波纹：<0.5dB；（4）在频率1.9GHz和2.9GHz处，衰减>20dB；（5）输⼊输出阻抗：50Ω。

滤波器是一种只传输指定频段信号，抑制其它频段信号的电路。

滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种：①无源滤波器:由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成②有源滤波器:一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。

利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。

从功能来上有源滤波器分为：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）、全通滤波器（APF）。

其中前四种滤波器间互有联系，LPF与HPF间互为对偶关系。

当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时，将LPF与HPF相串联，就构成了BPF，而LPF与HPF并联，就构成BEF。

在实用电子电路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。

滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。

带通滤波器（BPF）（a）电路图(b)幅频特性图1 压控电压源二阶带通滤波器工作原理：这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制。

典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成。

如图1（a）所示。

电路性能参数通带增益中心频率通带宽度选择性此电路的优点是改变Rf和R4的比例就可改变频宽而不影响中心频率。

例．要求设计一个有源二阶带通滤波器，指标要求为：通带中心频率通带中心频率处的电压放大倍数：带宽：设计步骤：1）选用图2电路。

2）该电路的传输函数：品质因数：通带的中心角频率：通带中心角频率处的电压放大倍数：取，则：图2 无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器电路。

耦合谐振器带通滤波器的设计方法电容耦合谐振时滤波器的一般形式如图所示。

n 阶滤波器需要n 个并联谐振电路并包含n 各节点。

后面的表中列出了全极点滤波器的q 参数和k 参数。

利用这些参数可以得到图中所示形式的滤波器元件值。

对于每一个网络，q 1和q N 对应于第一个和最后一个谐振电路。

参数以k 12、k 23等表示，他们与图中所示的耦合电容相关联。

设计步骤如下：1 计算所需要的滤波器通带Q 值（Q B ）dBB BW f Q 30=（1）其中 f 0 为滤波器的中心频率BW 3dB 为滤波器的3dB 带宽2 从所选滤波器类型和阶数n 所对应的表中确定q 和k 。

对这些参数去归一化：11q Q Q B ×= （2） n B n q Q Q ×= （3） Bxy xy Q k K =（4）3 选择合适的电感L 后，信号内组和负载电阻刻有下列公式求出： 10LQ R S ω= （5） n L LQ R 0ω= （6）4 总的节点电容由下式确定： LC j 201ω=（7）于是，可由下式算出耦合电容：j xy xy C K C = （8）5 连接到每个节点的总电容应等于C j ，因此，并联谐振电路的并联电容等于总的节点电容减去连接该节点的耦合电容。

例如;121C C C j −= （9） 23122C C C C j −−= （10） 78677C C C C j −−= （11）将相邻节点短路到地，使连接与该节点的耦合电容能与调谐电路并联，从而使每个节点均可以调谐到f 0。

用这种方法计算出的滤波器在一般情况下它的输入、输出阻抗与其选择的滤波器类型和初始确定的电感值有关。

而在实际应用中我们希望滤波器的输入、输出阻抗能满足50Ω射频电路的需求。

在这种情况下，我们有两种方法可以解决上述问题。

　第一种方法，改变谐振器的电感值使其接近我们所需要的输入输出阻抗值。

但这种方法存在着不可避免的缺陷。

目录前言第一章二阶带通滤波器的设计要求 (4)1.1简介 (4)1.2设计任务及要求 (4)第二章系统组成及工作原理 (4)2.1 二阶有源低通滤波器 (4)2.2二阶有源高通滤波器 (7)2.3设计方案 (8)2.3 元件参数选取 (9)2.4二阶带通滤波器设计元件清单 (10)第三章二阶带通滤波器的仿真 (10)3.1 二阶有源带通滤波器仿真电路图 (10)3.2仿真结果及分析 (11)3.3设计总结及心得 (13)参考文献前言近几年，随着冶金、化工、纺织机构等工业使用的各种非线性用电设备，而产生的大量的高次谐波，已导致电网上网正常波形发生严重畸变，影响到供电系统的电能质量和用户用电设备的安全经济运行。

随着生产技术方式的变化，生产力确实得到较大提高，可同时也受到方方面面的限制。

如当人们做出了具体的制度设计需要付诸实践进行试验，试验过程中不可避免地会受到一些偶然随即因素的干扰，为评价新方案的效果，需排除这些随即因素的影响，即，需要一个滤波器。

经滤波以后，对新方案的效果进行检验。

说到滤波器，可分为两种：有源和无源。

有源滤波自身就是谐波源。

其依靠电力电子装置，在检测到系统谐波的同时产生一组和系统幅值相等，相位相反的谐波向量，这样可以抵消掉系统谐波，使其成为正弦波形。

有源滤波除了滤除谐波外，同时还可以动态补偿无功功率。

一般无源滤波指通过电感和电容的匹配对某次谐波并联低阻（调谐滤波）状态,给某次谐波电流构成一个低阻态通路。

这样谐波电流就不会流入系统。

无源滤波的优点为运行稳定，技术相对成熟，容量大。

缺点为谐波滤除率一般只有80％，对基波的无功补偿也是一定的。

我们通过自身的所学知识设计了这个二阶低通滤波器，并尽可能的调试，希望能得到较好的滤波效果。

第一章二阶带通滤波器的设计要求1.1简介带通滤波器是指能通过某一频率范围的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带阻滤波器的概念相对。

一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路。

带通滤波器设计流程滤波器是具有频率选择性的双端口器件。

由于谐振器的频率选择性,所以规定的频率信号能够通过器件，而规定频率信号以外的能量被反射， 从而实现频率选择的功能。

滤波器从物理结构上，就是由一些不同的单个谐振器按相应的耦合系 数组合而成，最后达到规定频率的信号从输出端通过的目的。

1. 滤波器技术指标1.1 工作频率范围： 1060MH ± 100MHz1.2插入损耗： 0.5dB max1.3 驻波比：1.2 max1.4 带外抑制：>20dB@f ± 200MHz >35dB@f ± 300MHz >60dB@f ± 500MHz1.5 寄生通带： f > 3500MHz 以上，对衰减不作要1.6 工作温度：-55 ° Cto+85°C1.7 最大输入脉冲功率：400W最大输入平均功率：20W2. 滤波器设计原理3. 滤波器结构选择3.1物理结构选择根据以上技术指标选择 腔体交指型带通滤波器，主要的原因是因为它 有着良好的带通滤波特性，而且它结构紧凑、结实；且容易制造；谐振杆端口 2图1滤波器原理图的长度近似约为入/ 4（波长）°，故第二通带在3倍fo上，其间不会有寄生响应。

它用较粗谐振杆作自行支撑而不用介质，谐振杆做成圆杆，还可用集总电容加载的方法来减小体积和增加电场强度，而且它适用于各种带宽和各种精度的设计。

3.2电路结构的选择根据以上技术指标选择交指点接触形式，主要的原因是它的谐振杆的一端是开路，一端是短路（即和接地板接连在一起），长约入/ 4 °,载TE M （电磁波）模，杆1到杆n都用作谐振器，同时杆1和杆n也起着阻抗变换作用。

4. 电路仿真设计如图2模型选择。

采用An soft公司的Serenade设计，根据具体的技术指标、体积要求和功率容量的考虑，此滤波器采用腔体交指滤波器类型,使用切比雪夫原型来设计，用圆杆结构的物理方式来实现。

之阳早格格创做滤波器是一种只传输指定频段旗号，压造其余频段旗号的电路.滤波器分为无源滤波器与有源滤波器二种：①无源滤波器:由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成②有源滤波器:普遍由集成运搁与RC搜集形成，它具备体积小、本能宁静等便宜，共时，由于集成运搁的删益战输进阻抗皆很下，输出阻抗很矮，故有源滤波器还兼有搁大与慢冲效率. 利用有源滤波器不妨超过有用频次的旗号，衰减无用频次的旗号，压造搞扰战噪声，以达到普及疑噪比或者选频的手段，果而有源滤波器被广大应用于通疑、丈量及统造技能中的小旗号处理.从功能去上有源滤波器分为：矮通滤波器（LPF）、下通滤波器（HPF）、戴通滤波器（BPF）、戴阻滤波器（BEF）、齐通滤波器（APF）.其中前四种滤波器间互有通联，LPF与HPF间互为对于奇闭系.当LPF的通戴截行频次下于HPF的通戴截行频次时，将LPF与HPF相串联，便形成了BPF，而LPF与HPF并联，便形成BEF.正在真用电子电路中，还大概共时采与几种分歧型式的滤波电路.滤波电路的主要本能指标有通戴电压搁大倍数AVP、通戴截行频次fP及阻僧系数Q等.戴通滤波器（BPF）（a）电路图(b)幅频个性图1 压控电压源二阶戴通滤波器处事本理：那种滤波器的效率是只允许正在某一个通频戴范畴内的旗号通过，而比通频戴下限频次矮战比上限频次下的旗号均加以衰减或者压造.典型的戴通滤波器不妨从二阶矮通滤波器中将其中一级改成下通而成.如图1（a）所示. 电路本能参数通戴删益核心频次通戴宽度采用性此电路的便宜是改变Rf战R4的比率便可改变频宽而没有效率核心频次.例．央供安排一个有源二阶戴通滤波器，指标央供为：通戴核心频次通戴核心频次处的电压搁大倍数：戴宽：安排步调：1）采用图2电路.2）该电路的传输函数：本量果数：通戴的核心角频次：通戴核心角频次处的电压搁大倍数：与，则：图2 无限删益多路背反馈有源二阶戴通滤波器电路。

题 目 RC有源带通滤波器的设计科 目 现代电路理论RC有源带通滤波器的设计摘要滤波器的功能是让一定频率范围内的信号通过，而将此频率范围之外的信号加以抑制或使其急剧衰减。

当干扰信号与有用信号不在同一频率范围之内，可使用滤波器有效的抑制干扰。

用LC网络组成的无源滤波器在低频范围内有体积重量大，价格昂贵和衰减大等缺点，而用集成运放和RC网络组成的有源滤波器则比较适用于低频，此外，它还具有一定的增益，且因输入与输出之间有良好的隔离而便于级联。

由于大多数反映生理信息的光电信号具有频率低、幅度小、易受干扰等特点，因而RC有源滤波器普遍应用于光电弱信号检测电路中。

本课题研究内容主要是用multisim软件设计仿真有源带通滤波器的二级级联和四级级联方式的电路。

关键词：集成运放；RC网络；multisim软件；有源带通滤波器目录摘要1目录2一本课题内容提要 3二二级串联的带通滤波器 31 设计要求32 基本原理33 设计方案34电路设计与参数计算35 性能仿真分析5三四级串联的带通滤波电路 71 总体方框图71.1 级数选择71.2 元器件的选择72 电路设计分析8四总结 9参考文献 11一、本课题内容提要滤波器的功能是让一定频率范围内的信号通过，而将此频率范围之外的信号加以抑制或使其急剧衰减。

当干扰信号与有用信号不在同一频率范围之内，可使用滤波器有效的抑制干扰。

其优点：不用电感元件、有一定增益、重量轻、体积小和调试方便，可用在信息处理、数据传输和抑制干扰等方面；缺点为：但因受运算放大器的频带限制，这类滤波器主要用于低频。

根据对频率选择要求的不同，滤波器可分为低通、高通、带通与带阻四种。

本课题采用低通-高通级联实现带通滤波器。

二、二级串联的带通滤波电路1、设计要求①性能指标要求：△f=3000Hz-300Hz=2700Hz;②通带电压增益：Au=1​；③完成电路设计和调试过程。

2. 基本原理带通滤波器(BPF)能通过规定范围的频率，这个频率范围就是电路的带宽BW，滤波器的最大输出电压峰值出现在中心频率f0的频率点上。

微带耦合线带通滤波器的综合设计滤波器的功能是用来分隔频率，即通过需要的频率信号，抑制不需要的频率信号。

目前广泛采用原型滤波器设计法，所谓原型滤波器设计法就是以低通滤波器为原型，通过频率变换得到所需滤波器的电抗元件的值，然后再通过相应的器件将其实现。

该方法应用了综合设计，并且设计过程规范，再结合微波CAD 软件进行模拟，能克服理论分析精度低的缺点，并使设计周期缩短、设计成本降低。

下面首先简略介绍带通滤波器的理论分析并得出计算公式，然后以一个带通滤波器为例子介绍结合微波CAD 软件进行带通滤波器设计的整个过程。

一、低通滤波器原型：图1 低通滤波器原型电路一般用通带截止频率c ω和阻带截止频率s ω，及相对应的衰减p l 和s l 来描述低通滤波器的性能，p l 越小、s l 越大、c ω与s ω越接近，性能就越好。

L 、C 串、并联而成的梯形电路能够实现低通特性。

要进行综合设计，就需要求出工作衰减L 与电路各元件值的关系。

n 个L 、C 元件构成的低通网络，如图1，R0和Rn+1分别代表电源内阻和负载电阻，工作衰减L 为:()221221d c b a S L +++== （1.1）a ~ d 是低通网络a 矩阵的四个参数，给定n 的L 、C 低通网络的a 矩阵等于相应n 个L 、C 的a 矩阵相乘。

单独的串联L 、并联C 的a 矩阵分别为：1/10z l j ω 和110cz j ω （1.2） 计算表明，工作衰减L （dB ）可以表达为1加上ω的2n 次的一个偶次多项式：()ωn P L 21+= （1.3）例如2=n 时，22102220212422124421ωω⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=c l Z c Z l c l L （1.4）0=ω时，衰减为零，ω增加时，L 增大，因而有低通特性。

如果选取适当的函数()ωn P 做为滤波器的指标，则通过公式1.3可以求出各元件的值。

例如2=n 时设()22ωωa p =，则421ωaL +=，并假定c ωω=时，工作衰减dB L p 3=，可求得21c a ω=，即c L 241ω+=，与公式1.4比较可求出c Z l ω012=，c Z c ω022=。

有源模拟带通滤波器的设计滤波器是一种具有频率选择功能的电路，它能使有用的频率信号通过。

而同时抑制(或衰减)不需要传送频率范围内的信号。

实际工程上常用它来进行信号处理、数据传送和抑制干扰等，目前在通讯、声纳、测控、仪器仪表等领域中有着广泛的应用。

1滤波器的结构及分类以往这种滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成，60年代以来，集成运放获得迅速发展，由它和R、C组成的有源滤波电路，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。

此外，由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗都很高，输出阻抗比较低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

通常用频率响应来描述滤波器的特性。

对于滤波器的幅频响应，常把能够通过信号的频率范围定义为通带，而把受阻或衰减信号的频率范围称为阻带，通带和阻带的界限频率叫做截止频率。

滤波器在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应，而在阻带内应具有无限大的幅度衰减。

按照通带和阻带的位置分布，滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

文中结合实例，介绍了设计一个工作在低频段的二阶有源模拟带通滤波器应该注意的一些问题。

2二阶有源模拟带通滤波器的设计2.1基本参数的设定二阶有源模拟带通滤波器电路，如图1所示。

图中R1、C2组成低通网络，R3、C1组成高通网络，A、Ra、Rb组成了同相比例放大电路，三者共同组成了具有放大作用的二阶有源模拟带通滤波器，以下均简称为二阶带通滤波器。

根据图l可导出带通滤波器的传递函数为令s=jω，代入式(4)，可得带通滤波器的频率响应特性为波器的通频带宽度为BW0.7=ω0／(2πQ)=f0／Q，显然Q值越高，则通频带越窄。

通频带越窄，说明其对频率的选择性就越好，抑制能力也就越强。

理想的幅频特性应该是宽度为BW0.7的矩形曲线，如图3(a)所示。

在通频带内A(f)是平坦的，而通带外的各种干扰信号却具有无限抑制能力。

各种带通滤波器总是力求趋近理想矩形特性。

本科实验报告课程名称：电路分析原理实验姓名：张腾院系：光电信息工程学系专业：信息工程（光电）学号：3090101649指导教师：谢银芳2011年6 月12 日一、实验目的和要求1、通过实验的设计、调试过程，巩固带通滤波器相关的理论知识；2、通过查阅资料进行带通滤波器的初步设计，并用Pspice进行电路仿真，通过调节电阻电容值进行电路优化；3、掌握在Altium Designer Winter 6 中绘制电路图并转化为PCB的方法；4、通过电路元件的焊接，掌握电路元器件的基本知识及焊接方法；5、通过连接好的电路进行调试，掌握电路常见故障的检测与排除方法以及滤波器性能的测试方法。

二、实验内容和原理（一）实验内容1、概述：通过查阅资料，设计一个带通滤波器。

先用Pspice对电路进行仿真并优化，再用AD6完成PCB板的绘制，在拿到印刷好的电路板后，进行元器件焊接，最后对电路进行调试和测量，并完成实验报告。

2、实验设计要求：1）带通滤波器为有源滤波器，其中运用的集成运放为单运放LF351（在最后焊接电路时改用LF356，它与LF351的管脚、功能都相同）或双运放LF353。

2）滤波器中心频率在100kHz内，具体数值自行选择，同时滤波器应为宽带滤波器。

3）通带内插入损耗小于3dB，阻带损耗大于25 dB，带内纹波小于1 dB。

（二）实验原理1、当滤波器的上截止频率与下截止频率之间的间隔超过近似为2的比值时，该带通滤波器可认为是宽带型的。

滤波器的设计此时可以化为低通滤波器与高通滤波器的级联。

滤波器的设计技术条件也可以化为高通条件和低通条件两个独立的因素，并根据条件分别设计高通和低通滤波器将之级联以满足设计要求。

其中，由于对归一化低通滤波器进行阻容变换并应用高通条件，即可得到所需高通滤波器，所以问题归结为设计合适的低通滤波器。

2、设计滤波器时可以采用巴特沃斯、切比雪夫或椭圆函数逼近方式，根据设计条件可以通过查表得到电路中各元器件的理论值，它们可以根据实际中的标准元器件值进行微调，以此设计符合需要的滤波器。

带通滤波电路设计一．设计要求（1）信号通过频率范围f 在100 Hz 至10 kHz 之间；（2）滤波电路在1 kHz 的幅频响应必须在±1 dB 范围内，而在100 Hz 至10 kHz 滤波电路的幅频衰减应当在1 kHz 时值的±3 dB 范围内；（3）在10 Hz 时幅频衰减应为26 dB ，而在100 kHz 时幅频衰减应至少为16 dB 。

二．电路组成原理由图（1）所示带通滤波电路的幅频响应与高通、低通滤波电路的幅频响应进行比较，不难发现低通与高通滤波电路相串联如图（2），可以构成带通滤波电路，条件是低通滤波电路的截止角频率W H 大于高通电路的截止角频率W L ，两者覆盖的通带就提供了一个带通响应。

V I图（1）111C R W H =低通截止角频率 221C R W L = 高通截止角频率必须满足W L <W H│AO│A││A│HL图（2）电路方案的选择参照教材有源带通滤波电路的设计。

这是一个通带频率范围为100HZ-10KHZ的带通滤波电路，在通带内我们设计为单位增益。

根据题意，在频率低端f=10HZ时，幅频响应至少衰减26dB。

在频率高端f=100KHZ时，幅频响应要求衰减不小于16dB。

因此可以选择一个二阶高通滤波电路的截止频率fH=10KHZ,一个二阶低通滤波电路的fL=100HZ，有源器件仍选择运放LF142，将这两个滤波电路串联如图所示，就构成了所要求的带通滤波电路。

由教材巴特沃斯低通、高通电路阶数n与增益的关系知A vf1=，因此，由两级串联的带通滤波电路的通带电压增益（Avf1）2=（）2=,由于所需要的通带增益为0dB,因此在低通滤波器输入部分加了一个由电阻R1、R2组成的分压器。

V I图（3）元件参数的选择和计算在选用元件时，应当考虑元件参数误差对传递函数带来的影响。

现规定选择电阻值的容差为1%，电容值的容差为5%。

由于每一电路包含若干电阻器和两个电容器，预计实际截止频率可能存在较大的误差（也许是+10%）。

2014-2015电子电路设计课程说明书学院实验学院专业电子信息工程题目二阶带通滤波器姓名黄玉欢学号 13521230 日期2015年7 月21日指导教师摘要此次电子技术课程设计包括数电课设和模电课设两部分，需要自己独立地完成设计、Multisim仿真和硬件连接三个环节。

模拟电路设计：二阶有源带通滤波器，二阶有源带通滤波器采用经典的RC 有源滤波器设计，该设计又称为巴特沃斯滤波器。

电路为双电源供电，可完成对于规定中心频率的选择，并保证信号在3db带宽内平稳不失真，且有良好的矩形系数。

两个实验均通过了仿真测试和硬件连接测试，基本符合课设的要求。

以下是我对两个实验的基本方案、设计原理、元器件的选择、优缺点的比较和仿真结果的介绍。

关键词带通滤波器、Multisim仿真IAbstractThe course design by the digital circuit design and analog circuit design composed of，Complete independence to complete the design，Multisim simulation and the experiment three links。

Analog circuit design part， second-order active bandpass filter，and through Multisim software and oscilloscope simulation and performance testing，The output resistor， the center frequency coefficient matrix circuit conditions and performance up to requirements. Two experiments were tested by simulation and laboratory simulation tests， the basic compliance testing requirements. This article describes the Responder and the second-order active band-pass filter and the basic program design principles，component selection，compare the advantages and disadvantages and simulation test results， more comprehensive about the design of this course the content of electronic technology.KeywordsBandpass filter、Multisim SimulationII目录1．概述 (1)2．二阶有源带通滤波器的设计、仿真与性能实测 (2)1设计内容与要求 (2)2方案比较 (3)3总体方案 (4)3.1 总体方案介绍 (4)3.2 电路设计原理 (5)3.3 软件仿真与测试分析 (8)3.4 硬件仿真与测试分析 (11)3.5问题解决与讨论 (13)4．结论 (13)5．参考文献 (13)6.附录 (14)6.1 元器件明细表 (14)III6.2设计环境与设备清单 (14)6.3附表 (14)IV1．概述本次电子课程设计分为数字电路和模拟电路两部分。

二阶带通滤波器的设计
二阶带通滤波器是一种常用的滤波器类型，用于从信号中提取一定频率范围内
的信号。

它具有一定的带宽和中心频率，可以使频率落在该范围内的信号通过，同时将其他频率的信号削弱或滤除。

设计一个二阶带通滤波器，需要确定以下参数：中心频率、带宽和滤波器的阶数。

中心频率是滤波器起作用的频率，带宽是指通过的频率范围，而滤波器的阶数则决定了滤波器的陡峭度和衰减。

首先，选定所需的中心频率和带宽。

这取决于具体应用的信号特征和需求。

一
般来说，中心频率是要传递的信号的主要频率，带宽则取决于所需的频带范围。

其次，选择适合的滤波器结构。

常见的二阶带通滤波器结构有多种，如Sallen-Key结构、多反馈结构等。

根据实际需求和性能要求，选用合适的结构。

然后，根据所选滤波器结构的传输函数，进行滤波器参数的计算和电路元件的
选择。

这包括计算电阻、电容和放大器增益等参数。

可以使用标准的电路设计工具或计算公式来进行设计计算。

设计完成后，可以进行电路模拟和验证。

通过使用电路仿真软件，验证滤波器
的性能和频率响应。

如果符合预期要求，可以进行实际电路的制作和调试。

在制作和调试过程中，需要注意信号的输入输出匹配、电源供应干净稳定以及
电路的地线布局等。

这些因素都可能影响滤波器的性能和稳定性。

总而言之，设计一个二阶带通滤波器需要确定中心频率、带宽和滤波器的阶数，选择适合的滤波器结构，进行参数计算和电路元件选择，进行电路模拟和验证，最后制作和调试电路。

这样才能得到一个符合要求的二阶带通滤波器。

lc带通滤波电路设计LC带通滤波电路是一种常见的电子电路，用于筛选特定频率范围内的信号。

本文将介绍LC带通滤波电路的设计原理、特点以及实际应用。

一、设计原理LC带通滤波电路由电感（L）和电容（C）组成，它的工作原理基于电感和电容对不同频率的电信号的阻抗特性不同。

在LC带通滤波电路中，电感和电容组合起来形成一个谐振回路，只有频率在一定范围内的信号才能通过，其他频率的信号则被滤除。

在LC带通滤波电路中，电感和电容的数值决定了滤波器的截止频率。

当输入信号的频率接近截止频率时，电感和电容的阻抗值相等，形成共振，从而通过滤波器。

而当输入信号的频率远离截止频率时，电感和电容的阻抗值差异增大，滤波器对信号的阻隔效果增强。

二、特点1. LC带通滤波电路具有较好的频率选择性，能够有效滤除指定频率范围之外的信号。

2. LC带通滤波电路的通带宽度可以根据设计需求调整，具有一定的灵活性。

3. LC带通滤波电路能够实现相对较高的滤波效率，信号衰减较小。

三、实际应用1. 无线通信系统：在无线通信系统中，频率选择性非常重要，因为系统需要选择特定的频率段进行信号传输。

LC带通滤波电路可以用于滤除噪声和干扰，提高通信质量。

2. 音频处理：在音频处理中，LC带通滤波电路可以用于音频信号的筛选和增强，提高音质。

3. 电源滤波：在电源系统中，LC带通滤波电路可以用于滤除电源中的高频噪声，保证电源的稳定性和可靠性。

4. 仪器仪表：在仪器仪表中，LC带通滤波电路可以用于滤除噪声和干扰，提高测量精度。

设计LC带通滤波电路的关键是选择合适的电感和电容数值。

一般情况下，电感的数值较大，电容的数值较小。

根据所需的截止频率，可以通过计算得到合适的数值。

此外，还需要考虑电感和电容的耐压、功率等参数，以确保电路的稳定性和可靠性。

总结：LC带通滤波电路是一种常见的电子电路，具有较好的频率选择性和滤波效率。

它在无线通信系统、音频处理、电源滤波和仪器仪表等领域有广泛的应用。

设计任务1 带通滤波器电路
要求：先在硬盘D上建一个以学号后两位和自己名字（中文）命名的文件夹，如05张三，按照要求完成下列内容并保存到该文件夹中。

全部完成，提交到教师机。

一、原理图要求：（掌握原理图制作过程步骤）
1.命名为Bandpass.SchDoc
2.图纸采用竖直放置，标题栏位标准类型，显示边框为蓝色。

3.要求R1，U1为自制元器件，包括元器件封装。

R1：
添加电阻封装：
焊盘内径32mil，外径50mil
焊盘间距300mil
边心距30mil
U1：
利用手动添加DIP8封装：
焊盘内径32mil，外径50mil
焊盘间距100、300mil
4.制作原理图：
5.生成网络表（看懂网络报表的含义）。

二、PCB图设计：
(1)：电路板采用双面板。

(2)：单位为公制；捕获栅格和元器件栅格设置0.5mm，电气栅格设置0.3mm，可视栅格2mm。

(3)：将PCB板规划为：3cm×3cm，；将电路板的左下角设置为坐标零点。

(4)：采用自己绘制、利用原理图导入两种方法绘制下图PCB板。

（即两个PCB文件）
(5)：用3D效果图察看元件封装是否正确。