有源高通滤波器电路设计(100Hz截止频率)

长沙学院课程设计说明书题目有源高通滤波器电路设计系(部) 电子与通信工程系专业(班级) 电气工程及其自动化姓名学号指导教师起止日期模拟电子技术课程设计任务书系（部）：电子与通信工程系专业：电气工程及其自动化指导教师：长沙学院课程设计鉴定表目录摘要 (5)1．电路设计 (6)1.1．电路元件及参数的选择 (6)1.2．电路原理图绘制 (6)2．电路的仿真 (7)2.1．使用Multisim9仿真波特图示仪 (7)2.2．使用Multisim9仿真示波器 (7)2.2.1．输入信号频率小于截止频率时的仿真 (7)2.2.2．输入信号频率等于截止频率时的仿真 (8)2.2.3．输入信号频率大于截止频率时的仿真 (8)参考文献 (9)设计总结 (9)摘要滤波器是一种能使有用信号通过而大幅抑制无用信号的电子装置。

常用来进行信号处理、数据传输和抑制噪声等。

以往这种滤波电路主要采用无源R、L和C组成，20世纪60年代以来，集成运放获得了迅速发展，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和输入阻抗均很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

但是，集成运放的带宽有限，所以目前有源滤波电路的工作频率难以做的很高，以及难于对功率信号进行滤波，这是它的不足之处。

]1[在实际电子系统中，有源滤波器运用广泛，输入信号往往是含有多种频率成分的复杂信号，可能还会混入各种噪声、干扰及其它无用频率的信号，因此需要设法将有用频率信号挑选出来、将无用信号频率抑制掉。

完成此任务需要具有选频功能的电路。

本文主要内容是设计一个能阻挡低频信号、输出高频信号的有源高通滤波电路，以及利用Multisim9对电路进行仿真。

本电路所用到的运算放大器LM741EN，它的管脚1和5为调零端，管脚2为运放反相输入端，管脚3为同相输入端，管脚6为输出端，管脚7为正电源端，管脚4为负电源端，管脚8为空端。

176有源滤波器的设计一．设计方法有源滤波器的形式有好几种，下面只介绍具有巴特沃斯响应的二阶滤波器的设计。

巴特沃斯低通滤波器的幅频特性为：ncuo u A j A 21)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωω ， n=1，2，3，. . . （1）写成：ncuou A j A 211)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωω （2） )(ωj A u其中A uo 为通带内的电压放大倍数，ωC A uo 为截止角频率，n 称为滤波器的阶。

从（2）式中可知，当ω=0时，（2）式有最大值1； 0.707A uoω=ωC 时，（2）式等于0.707，即A u 衰减了 n=2 3dB ；n 取得越大，随着ω的增加，滤波器 n=8 的输出电压衰减越快，滤波器的幅频特性 越接近于理想特性。

如图1所示。

0 ωC ω当 ω>>ωC 时，nc uo u A j A ⎪⎪⎭⎫⎝⎛≈ωωω1)( （3） 图1低通滤波器的幅频特性曲线 两边取对数，得： lg20cuo u n A j A ωωωlg20)(-≈ （4） 此时阻带衰减速率为： -20ndB/十倍频或-6ndB/倍频，该式称为衰减估算式。

表1列出了归一化的、n 为1 ~ 8阶的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式。

表1 归一化的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式 n 归一化的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式 1 1+L s 2 122++L L s s 3 )1()1(2+⋅++L L L s s s4)184776.1()176537.0(22++⋅++L L L L s s s s1775 )1()161803.1()161807.0(22+⋅++⋅++L L L L L s s s s s6 )193185.1()12()151764.0(222++⋅++⋅++L L L L L L s s s s s s7)1()180194.1()124698.1()144504.0(222+⋅++⋅++⋅++L L L L L L L s s s s s s s8 )196157.1()166294.1()111114.1()139018.0(2222++⋅++⋅++⋅++L L L L L L L Ls s s s s s s s在表1的归一化巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式中，S L = csω，ωC 是低通滤波器的截止频率。

二阶有源模拟带通滤波器设计摘要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。

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，介绍了设计一个二阶有源模拟带通滤波器。

设计中用RC网络和集成运放组成，组成电路选用LM324不仅可以滤波，还可以进行放大。

关键字：带通滤波器 LM324 RC网络目录目录 (2)第一章设计要求 (3)1.1基本要求 (3)第二章方案选择及原理分析 (4)2.1.方案选择 (4)2.2 原理分析 (5)第三章电路设计 (7)3.1 实现电路 (7)3.2参数设计 (7)3.3电路仿真 (9)1.仿真步骤及结果 (9)2.结果分析 (11)第四章电路安装与调试 (12)4.1实验安装过程 (12)4.2 调试过程及结果 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.2.1 遇到的问题 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

有源滤波器的设计课程设计报告题⽬：有源滤波器的设计院（系）：南湖学院机电系专业：电⼦信息⼯程学⽣姓名：陈知欧阳维俊学号：2412220127224122201254指导教师：陈松2014年4⽉22 ⽇⽬录1设计任务 (2)2 设计要求 (2)3设计说明 (2)4设计原理 (2)5 制板及调试 (5)5.1 DXP注意事项 (5)5.2 制作pcb板的流程 (5)5.３调试 (6)6课程设计总结 (7)附录 (9)⼀、设计任务1、设计⼀滤波；2、已知某⼀信号含有两种成分：1000Hz、0.5V和10000Hz、5V两种正弦波信号由滤波器设计指标计算电路元件参数；3、设计滤波器有效分离两种信号。

⼆、设计要求1、设计1000Hz、0.5V和10000Hz、5V两个信号源；2、设计⼀加法器，将产⽣的两个信号相加；3、两信号源的误差不超过1%；4、加法器输⼊端接地时，其输出噪声⼩于10mV；5、最终分离的信号的幅度与原信号幅度之差不⼤于100mV。

三、设计说明1、放⼤器可选⽤LM324、NE5532、TL062\TL082等；2、注意预留测试端⼦。

四、设计原理有源滤波器: 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。

从功能来讲有源滤波器分为：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。

有源滤波器设计范例有源滤波器是一种仪器或电路，通过放大合适频率的信号，削弱不需要的频率的信号。

它由被放大的信号源、滤波器和放大器组成。

有源滤波器常用于音频、通信和信号处理等领域。

下面我们将介绍一个有源滤波器的设计范例。

设计目标：设计一个低通滤波器，截止频率为1kHz，增益为20dB。

输入信号幅度为1V，输出信号幅度应保持一致。

设计步骤：1.确定滤波器的类型和截止频率，由于我们需要一个低通滤波器，因此需要选择适合的操作放大器模型。

选择一个高增益的运放模型，比如OPA7412.确定滤波器的放大倍数，根据增益的要求，我们选择放大20dB，即放大倍数为10。

3.计算滤波器的截止频率，根据设计目标，截止频率为1kHz。

根据低通滤波器的特性，我们可以选择使用一个RC电路来实现，其中R为电阻，C为电容。

4. 计算滤波器的电阻和电容值，根据截止频率的公式，截止频率fc=1/(2πRC)。

根据给定的截止频率和选择的电阻值，计算出需要的电容值。

5.确定滤波器电阻和电容的实际可选择值，根据常用的电阻和电容系列，选择最接近计算得出的值的标准值。

6.绘制滤波器电路图，将运放、电阻和电容按照设计要求连接起来。

根据电路图，选择合适的电阻和电容标准值。

7.测试和调整滤波器，将设计好的电路安装到实际的电路板上。

连接一个信号发生器作为输入信号源，通过示波器测量输出信号的幅度。

8.监测滤波器输出信号的幅度，根据设计目标，输出信号应与输入信号保持一致，即保持1V的幅度。

9.调整滤波器的增益，通过调节电阻或电容的值，使输出信号的幅度达到1V。

10.测试滤波器截止频率的准确性，使用频谱仪监测滤波器输出信号的频率特性。

确保滤波器截止频率符合设计要求。

11.优化滤波器设计，根据测试结果和实际需求，对滤波器电路进行调整和优化，以获得更好的性能。

总结：。

有源滤波器姓名：xxx 班级：XXX 学号: xxx目录一、基本介绍二、工作原理三、有源滤波器的功能作用四、有源滤波器分类五、有源低通滤波器的设计六、总结一、基本介绍滤波器是一种能使有用信号通过而大幅抑制无用信号的电子装置。

在电子电路中常用来进行信号处理、数据传输和抑制噪声等。

在运算放大器广泛应用以前滤波电路主要采用无源电子元件一电阻、电容、电感连接而成，由于电感体积大而且笨重导致整个滤波器功能模块体积大而且笨重。

本文介绍由集成运算放大器、电阻和电容设计有源滤波器，着重讲解低通、高通、带通滤波电路。

二、工作原理有源滤波器工作原理是：用电流互感器采集直流线路上的电流，经A/D 采样，将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理，得到谐波参考信号，作为PWM的调制信号，与三角波相比，从而得到开关信号，用此开关信号去控制IGBT单相桥，根据PWM技术的原理，将上下桥臂的开关信号反接，就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流，将线上的谐波电流抵消掉。

这是前馈控制部分。

再将有源滤波器接入点后的线上电流的谐波分量反馈回来，作为调节器的输入，调整前馈控制的误差。

三、有源滤波器的具体功能及作用1、滤除电流谐波可以高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波，从而使得配电网清洁高效，满足国标对配电网谐波的要求。

该产品真正做到自适应跟踪补偿，可以自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿，80us响应负荷变化，20ms实现完全跟踪补偿。

2、改善系统不平衡状况可完全消除因谐波引起的系统不平衡，在设备容量许可的情况下，可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率。

在确保滤除谐波功能的基础上有效改善系统不平衡状况。

3、抑制电网谐振不会与电网发生谐振，而且在其容量许可范围内还可以有效抑制电网自身的谐振。

这是无源滤波装置无法做到的。

4、多种保护功能具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能，以确保装置和电力系统安全运行，并可在负荷较轻时自动退出运行，充分考虑运行的经济性。

2013级《模拟电子技术》课程设计说明书二阶有源高通滤波器院、部：电气与信息工程学院学生姓名：方拓指导教师：张松华职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：电气本1301班完成时间： 2015年6月20日《模拟电子技术》课程设计任务书学院：电气与信息工程学院适应专业：自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程《模拟电子技术》课程设计任务书学院：电气与信息工程学院适应专业：自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程摘要滤波电路是一种能使有用频率通过，同时抑制无用成分的电路，滤波电路种类很多，由集成运算放大器、电容和电阻可构成有源滤波器。

有源滤波器不用电感，体积小，重量轻，有一定的放大能力和带负载能力。

由于受到集成运算放大器特性的限制，有源滤波器主要用于低频场合。

有源滤波器有低通、高通、带通和阻带等电路，从滤波器的阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。

本设计为有源二阶高通滤波器。

本设计采用一般意义上的设计方案，即通过无源二阶高通滤波电路接入运放组成的放大电路，组成二阶有源RC高通滤波器，先根据设计方案计算出所需各元件参数，通过Multisim 10仿真得到具体的电路图，在由制图软件（Altium Designer summer 09）得到原理图，由原理图导入到PCB图中，得到我们所用的电路板。

其中包括了电子元件的新建和封装、打印、转印等步骤。

最后，焊接时应注意线是否导通、是否短路和有无虚焊等。

最终完成安装，进行调试。

调试结果表明电路仅能够实现信号的高通滤波。

关键词：二阶；有源；高通；滤波器目录1绪论 (18)1.1设计课题意义及背景 (18)1.2设计课题任务及要求 (18)1.3设计内容 (18)2设计原理及方案比较 (1)2.1设计原理 (1)2.2方案比较 (1)2.3设计方案 (3)2.4直流电压源的设计 (4)2.4.1设计要求 (4)2.4.2直流稳压电源工作原理 (4)3设计课题的参数选择 (5)3.1有源二阶高通滤波器 (5)3.1.1无源二阶RC高通滤波电路部分 (5)3.1.2运放部分 (5)3.2.1电源变压器 (6)3.2.2整流桥 (6)3.2.3滤波部分 (6)4仿真分析 (8)4.1仿真电路图 (8)4.2仿真数据及分析 (8)5制作与调试 (11)5.1安装与调试 (11)5.2调试 (11)5.3调试结果 (12)5.3.1直流电源调试结果 (12)5.3.2二阶有源高通滤波电路调试结果 (12)5.4 数据分析 (13)5.5 故障排查 (13)心得体会 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录 (16)附录A 电路原理图 (16)附录B 电路PCB图 (17)附录C 电路实物图 (17)附录C 元件清单 (18)1绪论1.1设计课题意义及背景电子技术是当今科技发展的热点，各先进国家无不把它放在优先发展的地位。

模拟电路课程设计任务书20 10 －20 11 学年第 2 学期第 1 周－ 2 周摘要二阶高通滤波器是容许高频信号通过、但减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波器。

高通滤波器有综合滤波功能，它可以滤掉若干次高次谐波，并可减少滤波回路数。

对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。

其在音频应用中也使用低音消除滤波器或者噪声滤波器。

本设计为分别使用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计二阶高通滤波器。

二者电路都是基于芯片LM324设计而成。

将信号源接入电路板后，调整函数信号发生器的频率，通过观察示波器可以看到信号放大了5倍。

现在工厂对于谐波的治理,应用最多的仍然是高压无源滤波器,高压无源滤波器有多种接线方式,其中单调谐滤波器及二阶高通滤波器使用最为广泛,无源滤波器具有结构简单、设备投资较少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点,关键字：高通滤波器；二阶；有源；目录前言 (4)第一章设计内容 (5)1.1设计任务和要求 (5)1.2设计目的 (5)第二章滤波器的基本理论 (6)2.1滤波器的有关参数 (6)2.2有源滤波和无源滤波 (7)2.3巴特沃斯响应 (8)第三章滤波系统中高通滤波器模块设计 (11)3.1压控电压源二阶高通滤波电路 (11)3.2无限增益多路反馈高通滤波电路 (12)第四章二阶高通滤波器电路仿真 (13)第五章系统调试 (16)第六章结论 (17)5.2对本设计优缺点的分析 (17)5.1结论结论与心得 (17)附录一LM324引脚图 (18)附录二元件清单 (19)附录三参考文献 (20)第一章设计内容1.1设计任务和要求1．分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；2．截止频率fc=100Hz3．增益AV＝5；1.2设计目的1.了解滤波器的工作特点2．掌握电子系统的一般设计方法3．掌握常用元器件的识别和测试4．培养综合应用所学知识来指导实践的能力5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法6．进一步提高自己的动手实践能力7．掌握专业课程设计报告的格式及流程第二章滤波器的基本理论2.1滤波器的有关参数实际滤波器的基本参数：理想滤波器是不存在的，在实际滤波器的幅频特性图中，通带和阻带之间应没有严格的界限。

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。

目录一、设计任务与要求1.1、设计任务1.2、设计及要求二、设计方案与比较2.1、设计方案2.2、设计方案比较三、电路原理与分析3.1、设计原理3.2、设计分析四、制作与调试4.1、课题制作4.2、调试4.3、调试结果4.4、实验数据表:五、参数计算及器件选择5.1、参数计算5.2、器件选择六、器件清单及所用设备七、实验总结八、参考文献一、设计任务与要求1.1、设计任务设计一个下限截止频率f L=100Hz的二阶有源高通滤波器。

1.2、设计要求初步掌握一般电子电路设计的方法，得到一些工程设计的初步训练，并为以后的专业课学习奠定良好的基础。

利用教材中有源滤波器的理论知识，并查阅必要的资料设计一个二阶有源高通滤波器。

此外，通过对电子技术的综合运用，使学到的理论知识相互融会贯通，在认识上产生一个飞跃。

二、设计方案与比较2.1、设计方案图（a）是一个二阶高通滤波器。

图中虚线部分是一个无源二阶高通滤波器电路，为了提高它的滤波性能和带负载的能力，将该无源网络接入由运放组成的放大电路，组成二阶有源RC高通滤波器。

高通滤波电路的传递函数为:2.2、设计方案比较1、压控电压源二阶高通滤波器图（b）所示，电路中既引入了负反馈，又引入了正反馈。

当信号频率趋于零食，反馈很弱；当信号频率趋于无穷大时，由于RC的电抗很大，因而Up（s）趋于零。

所以，只要正反馈引入的当，就既可能在f=f0时使电压放大倍数数值增大，又不会因负反馈过强而产生自激振荡。

同相输入端电位控制由集成运放和R1、R2组成的电压源，故称为压控电压滤波电路。

同时该电路具有减少、增益稳定、频率范围宽等优点。

电路中C、R构成反馈网络。

电路如图（b）所示，其传输函数为：图（b）压控电压源二阶高通滤波器图（c）无限增益多路负反馈二阶高通滤波器2、无限增益多路负反馈二阶高通滤波器电路图如图（c）所示，该电路的传输函数为：根据指导老师所提供的元件及滤波效果的不同可选用压控电压源二阶高通滤波器。

高通滤波器参数设置
在信号处理领域，高通滤波器是一种常用的滤波器，用于去除信号中低频成分，突出高频成分。

在进行实际应用时，我们需要设置一些参数以确保高通滤波器能够有效地完成信号处理任务。

首先，我们需要确定高通滤波器的截止频率。

截止频率是指在该频率以下的信号成分将被滤除，而在该频率以上的信号成分将被保留。

选择合适的截止频率取决于具体的应用场景，一般需要根据信号的频谱特性和处理要求来确定。

另外，高通滤波器还涉及到滤波器的阶数。

阶数是指滤波器的复杂度，通常阶数越高，滤波器的性能越好，但计算量也会增加。

在选择滤波器的阶数时，需要综合考虑滤波器的性能要求和计算成本，找到一个平衡点。

除了截止频率和阶数外，高通滤波器的设计还需要考虑滤波器的类型。

常见的高通滤波器类型有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。

不同类型的滤波器具有不同的频率响应特性，需要根据具体的信号处理需求来选择合适的类型。

在实际参数设置过程中，需要利用一些信号处理工具或软件来进行设计和调试。

在设置参数时，通常需要进行频域分析和时域分析来验证滤波器的性能是否符合要求。

通过不断调整参数并进行分析，可以逐步优化高通滤波器的设计，使其更好地适用于具体的信号处理任务。

综上所述，高通滤波器的参数设置是一个综合考虑信号特性、性能要求和计算成本的过程。

通过合理选择截止频率、阶数和滤波器类型，并借助信号处理工具进行设计和调试，可以设计出性能优良的高通滤波器，从而有效地完成信号处理任务。

1。

湖南文理学院课程设计报告有源高通滤波电路目录第一章简介1.1 设计要求 (3)1.2 设计作用与目的 (3)1.3 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 (5)2.2 模块电路设计及分析 (6)2.3 总体设计 (10)2.4 元件参数 (11)第三章设计硬件及软件过程3.1 Multisim仿真图 (13)3.2 仿真结果 (14)3.3 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Multisim 10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：有源高通滤波电路明细表第二章 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。

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%）。

长沙学院课程设计说明书题目有源高通滤波器电路设计系(部) 电子与通信工程系专业(班级) 08电气工程及其自动化二班姓名学号指导教师起止日期模拟电路课程设计任务书一．设计题目有源高通滤波器电路设计二．技术参数和设计要求1. 技术参数设计一个能阻挡低频信号，输出高频信号的有源高通滤波电路；2. 设计要求（1）举例说明所设计的有源高通滤波器的广泛应用，并熟悉芯片LM741EN的各引脚功能，以及其应用。

简要说明电路的工作原理。

（2）计算并选择电路元件及参数；（3）仿真调试电路；（4）撰写设计报告及使用说明书。

三．设计工作量设计时间一周，2009年下学期第17周进行。

四．工作计划星期一：布置设计任务，查阅资料；星期二~星期四：设计方案论证，进行电路设计，计算并选择电路元件及参数；星期五：撰写设计报告及使用说明书，进行个别答辩。

五．参考资料1．彭介华，《电子技术课程设计指导》，北京：高等教育出版社，1997；2．高吉祥，《电子技术基础实验与课程设计》，北京：电子工业出版社，2005；3．童诗白，《模拟电子技术基础》，北京：高等教育出版社，1988；4．康华光，《电子技术基础——模拟部分》，北京：高等教育出版社，19885．本课程教材六．指导教师七．系部审批课程设计鉴定表目录一、摘要及关键词 (5)二、Multisim10绘制的原理图 (6)三、Multisim10仿真波特示意图 (7)四、心得体会 (9)五、参考文献 (9)一、摘要及关键词摘要：滤波电路是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置。

工程上常用它来作信号处理、数据传输和抑制干扰等。

我们现在主要讨论模拟滤波器。

以往这种滤波电路主要采用无源R、L和C组成，20世纪60年代以来，集成运放获得了迅速发展，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和输入阻抗均很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

2013级《模拟电子技术》课程设计说明书二阶有源高通滤波器院、部：电气与信息工程学院学生姓名：方拓指导教师：张松华职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：电气本1301班完成时间：2015年6月20日《模拟电子技术》课程设计任务书学院：电气与信息工程学院适应专业：自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程《模拟电子技术》课程设计任务书学院：电气与信息工程学院适应专业：自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程摘要滤波电路是一种能使有用频率通过，同时抑制无用成分的电路，滤波电路种类很多，由集成运算放大器、电容和电阻可构成有源滤波器。

有源滤波器不用电感，体积小，重量轻，有一定的放大能力和带负载能力。

由于受到集成运算放大器特性的限制，有源滤波器主要用于低频场合。

有源滤波器有低通、高通、带通和阻带等电路，从滤波器的阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。

本设计为有源二阶高通滤波器。

本设计采用一般意义上的设计方案，即通过无源二阶高通滤波电路接入运放组成的放大电路，组成二阶有源RC高通滤波器，先根据设计方案计算出所需各元件参数，通过Multisim 10仿真得到具体的电路图，在由制图软件（Altium Designer summer 09）得到原理图，由原理图导入到PCB图中，得到我们所用的电路板。

其中包括了电子元件的新建和封装、打印、转印等步骤。

最后，焊接时应注意线是否导通、是否短路和有无虚焊等。

最终完成安装，进行调试。

调试结果表明电路仅能够实现信号的高通滤波。

关键词：二阶；有源；高通；滤波器目录1绪论 (7)1.1设计课题意义及背景 (7)1.2设计课题任务及要求 (7)1.3设计内容 (7)2设计原理及方案比较 (1)2.1设计原理 (1)2.2方案比较 (1)2.3设计方案 (3)2.4直流电压源的设计 (3)2.4.1设计要求 (3)2.4.2直流稳压电源工作原理 (3)3设计课题的参数选择 (5)3.1有源二阶高通滤波器 (5)3.1.1无源二阶RC高通滤波电路部分 (5)3.1.2运放部分 (5)3.2.1电源变压器 (6)3.2.2整流桥 (6)3.2.3滤波部分 (6)4仿真分析 (8)4.1仿真电路图 (8)4.2仿真数据及分析 (8)5制作与调试 (11)5.1安装与调试 (11)5.2调试 (11)5.3调试结果 (11)5.3.1直流电源调试结果 (11)5.3.2二阶有源高通滤波电路调试结果 (11)5.4 数据分析 (12)5.5 故障排查 (12)心得体会 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录 (16)附录A 电路原理图 (16)附录B 电路PCB图 (17)附录C 电路实物图 (18)附录C 元件清单 (19)1绪论1.1设计课题意义及背景电子技术是当今科技发展的热点，各先进国家无不把它放在优先发展的地位。

电子线路设计(论文)说明书题目：有源低通滤波器的设计院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：黄翔学号：1100220514指导教师：王娇职称：讲师2013年11月16日摘要低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。

理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。

有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。

滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。

关键词：低通；放大器；阶数AbstractLow pass filter allows low frequency signal to pass through and suppresses the high frequency components of signals. Ideal filter circuit should have certain amplitude frequency response in the passband and linear phase shift, and its amplitude should be zero in the stopband. Active filter is one that is composed of RC network and amplifying circuit. It is actually a kind of specific frequency response amplifier. The higher the order number of the filter, the faster the amplitude frequency attenuation rate.But the RC network node number is associated with the components parameter calculation and the debugging of the circuit.Key words: low pass; Amplifier; Order number目录引言 (1)1 原理及设计方案 (1)1.1滤波器的介绍 (1)1.2 有源滤波器的设计 (2)1.3方案选择 (4)2 硬件介绍 (6)3 仿真及结果 (7)4 测量结果 (8)5 实验心得与体会 (9)谢辞 (11)参考文献 (12)引言课程设计是理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。

高通滤波器课程设计报告一、实验目
二实验原理
三实验记录
Electronics Workbench仿真环境
阻带边界频率ƒs=100Hz时波特图
通带边界频率ƒc=600Hz时波特图
仿真环境下不同输入频率时示波器所对应的图：
（图1-1）频率为80Hz，TimeBase=2.00ms时，输入波形图
（图1-2）频率为80Hz，TimeBase=2.00ms时，幅频特性曲线图
（图2-1）频率为100Hz，TimeBase=2.00ms时，输入波形图
（图2-2）频率为100Hz，TimeBase=2.00ms时，幅频特性曲线图
（图3-1）频率为300Hz，TimeBase=2.00ms时，输入波形图
（图3-2）频率为300Hz，TimeBase=2.00ms时，幅频特性曲线图
（图4-1）频率为600Hz，TimeBase=1.00ms时，输入波形图
（图4-2）频率为600Hz，TimeBase=1.00ms时，幅频特性曲线图
（图5-1）频率为800Hz，TimeBase=0.50ms时，输入波形图
（图5-2）频率为800Hz，TimeBase=0.50ms时，幅频特性曲线图
实验室电路搭建
实验室环境下不同输入频率时示波器所对应的图：
（图1）阻带内频率：f=80.257Hz时，幅频特性曲线图
（图2）阻带边界频率：f=100.00Hz时，幅频特性曲线图
（图3）过渡带内频率：f=359.00Hz时，幅频特性曲线图
（图4）截止频率：f=600.00Hz时，幅频特性曲线图
（图5）通带内频率：f=641.89Hz时，幅频特性曲线图四实验结论。

电子线路设计(论文)说明书题目：有源低通滤波器的设计院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：黄翔学号：1100220514指导教师：王娇职称：讲师2013年11月16日摘要低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。

理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。

有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。

滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。

关键词：低通；放大器；阶数AbstractLow pass filter allows low frequency signal to pass through and suppresses the high frequency components of signals. Ideal filter circuit should have certain amplitude frequency response in the passband and linear phase shift, and its amplitude should be zero in the stopband. Active filter is one that is composed of RC network and amplifying circuit. It is actually a kind of specific frequency response amplifier. The higher the order number of the filter, the faster the amplitude frequency attenuation rate.But the RC network node number is associated with the components parameter calculation and the debugging of the circuit.Key words: low pass; Amplifier; Order number目录引言 (1)1 原理及设计方案 (1)1.1滤波器的介绍 (1)1.2 有源滤波器的设计 (2)1.3方案选择 (4)2 硬件介绍 (6)3 仿真及结果 (7)4 测量结果 (8)5 实验心得与体会 (9)谢辞 (11)参考文献 (12)引言课程设计是理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。