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目录实验目的--------------－－--－--－----------------------－---－---------－------------－-------－---－---－-－-----－－－--－------- 3实验要求--－-－-－--－-------------－----－---－-－---－-－--－------－--－----－－--－---------－－--－--－-－-－-------－------－－-------- 3实验原理------－---------－－－--－－-----－-－----－--－－-----－-－------－-－-－----－--－------－---------－-----－－-－-－－－--------－-- 3滤波器基础知识简介---－--－----------－－-----－--－---------－--－----－--－-－--－----－-－----------------－-- 3有源低通滤波器（LPＦ）--－-－－---------－--－----－－-－--------－--------------－--------－------－-－-－--- 4二阶压控型低通滤波器-－--－-----－-－----－-----－---－－－--------－－－-－-－－-----－--------－-------－－-－-－－ 4实验设计－－-－--------－－------－-－--------------－-－----－－－-----－-－－-----－--－－-－----－---－－-------－－－－--－-－-------－--－--－- ５仿真分析--－-－---－---－--------－－----------－--－-－--－－－-----－－----－-－--－-------－--－－-－------－-－----------－----－-----－--- 6仿真电路----－----－--－----------－－－－------－------－-－--－-－-------－－-------－-----－－-－－--－---－-----－-－--－--－--－-－－---- 6实验结果-----－--－－--－-－-－--－-----－---－----－-－－-－-－--------－----------－----－---－--------－－－－--－－--－-----－------－-－- 7波特图仪显示-－--－－----－---－---－----－------------－－--------------－－－--－－-－－－------－--－------－-－--－-－－-----－－7AＣ交流分析显示-------－---－---------－－－--------－-－-－－------－-－-----－--－-－--－--------------－--－------- ９实验结果分析－-----－---－----－---－-－----－------－--－－－－－---－-－－-－---------------－－------－---－-----－--------－--－13理论计算－-----------－－---－---－-－－-－－－－---－-------－--------－------------－－－-－---－------－------－------－----－----－１3实验结果比较与分析－－－---－－--－----－-－--－-－--------－--－-----－-－-－---－--－----－－--－---------－--－-----－1３实验结论--－----－---－-------－-----－-－-－－－-－-----------－--－---－-------－－-－-－--－-－--－----－-－----－-----－--－－--－--－----－--- 14参考文献－－--－------－－-－----－---－--－-－-－------－--－－--------－－-－---－-----－-－-----－-----－-－----－----－-－---－-------－-－---－14实验目的：1、熟悉由集成运放和阻容元件组成的有源滤波器的原理；2、学习运用传递函数法分析有源滤波器的频率响应；3、学习RC有源滤波器的设计及电路调试方法;4、学习利用Multiｓim仿真软件进行电路仿真分析。
二阶有源低通滤波电路截止频率计算二阶有源低通滤波电路是一种常见的电子电路，用于抑制高频信号，只保留低频信号。
截止频率是指滤波电路输出信号幅度下降3dB的频率，也是滤波器的重要参数之一。
本文将介绍二阶有源低通滤波电路的原理和计算截止频率的方法。
二阶有源低通滤波电路由电容、电感、放大器等元件组成。
通过调整电容和电感的数值，可以控制滤波器的截止频率。
在滤波器中，电容和电感的作用是产生相位差，从而改变信号的频率响应。
放大器则起到放大信号的作用，增加滤波器的增益。
计算二阶有源低通滤波电路的截止频率需要考虑电容、电感和放大器的参数。
首先，根据滤波器的电路图，可以得到滤波器的传输函数。
传输函数是输入信号和输出信号的比值，可以用来描述滤波器的频率响应。
对于二阶有源低通滤波电路，传输函数可以表示为：H(s) = A / (s^2 + Bs + C)其中，s为复频域变量，A、B、C为滤波器的参数。
根据传输函数的表达式，可以计算出滤波器的截止频率。
截止频率的计算方法有多种，其中一种常用的方法是根据传输函数的模长计算。
传输函数的模长是输入信号和输出信号振幅的比值，可以用来描述滤波器的增益特性。
当传输函数的模长下降3dB时，即输出信号的振幅下降到输入信号的70.7%，此时的频率即为滤波器的截止频率。
根据传输函数的模长的计算公式，可以得到：|H(s)| = A / √(B^2 + (s - C)^2)当s = jω时，其中j为虚数单位，ω为角频率。
将s带入计算公式，即可得到传输函数的模长。
然后，找到传输函数模长下降3dB 的频率，即为滤波器的截止频率。
除了模长法，还可以使用极点法计算滤波器的截止频率。
滤波器的极点是传输函数的分母为0的解，可以用来描述滤波器的频率响应。
当极点的实部为负数时，滤波器的截止频率为极点的虚部。
当极点的实部为0时，滤波器的截止频率为极点的虚部的一半。
通过以上方法，可以计算出二阶有源低通滤波电路的截止频率。
简单二阶有源低通滤波器电路及幅频特性为了使输出电压在高频段以更快的速率下降，以改善滤波效果，再加一节RCo(1)通带增益当f=0时，各电容器可视为开路，通带内的增益为低通滤波环节，称为二阶有源滤波电路。
它比一阶低通滤波器的滤波效果更好二阶LPF的电路图如图6所示，幅频特性曲线如图7所示。
1-(2)二阶低通有源滤波器传递函数根据图8-2.06可以写出丄“盘斗丄〕俯二一礎通常有，联立求解以上三式，可得滤波器的传递函数臥)—九…(3)通带截止频率将s 换成j 3,令3 0 = 2n f o=1/(RC)可得当f=fp时，上式分母的模="丿厶I VoZ与理想的二阶波特图相比，在超过fO以后，幅频特性以-40 dB/dec的速率下降，比一阶的下降快。
但在通带截止频率fp -fO之间幅频特性下降的还不够快。
摘要设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，并利用MultisimIO仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致，为有源滤波器的电路设计提供了EDA手段和依据。
关键词二阶有源低通滤波器；电路设计自动化；仿真分析；MultisimIO滤波器是一种使用信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等自动控制、通信及其它电子系统中应用广泛。
滤波一般可分为有源滤波和无源滤波，有源滤波可以使幅频特性比较陡峭，而无源滤波设计简单易行，但幅频特性不如有源滤波器，而且体积较大。
从滤波器阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。
高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。
采用集成运放构成的RC有源滤波器具有输入阻抗高，输出阻抗低，可提供一定增益，截止频率可调等特点。
压控电压源型二阶低通滤波电路是有源滤波电路的重要一种，适合作为多级放大器的级联。
本文根据实际要求设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，采用EDA仿真软件Multisim1O对压控电压源型二阶有源低通滤波电路进行仿真分析、调试，从而实现电路的优化设计。
电子技术课程设计报告（二阶RC有源滤波器的设计）】？目录第一章设计任务与要求 (3)设计任务 (3)设计要求 (3)第二章设计方案 (3)总方案设计 (3)方案框图 (3)(子框图的作用 (3)方案选择 (4)第三章设计原理与电路 (6)单元电路的设计 (6)原理图设计 (6)滤波器的传输函数与性能参数 (8)元件参数的计算 (10)二阶低通滤波器 (10)[二阶高通滤波器 (10)二阶带通滤波器 (10)二阶带阻滤波器 (11)元器件选择 (11)工作原理 (12)第四章电路的组装与调试 (12)MultiSim电路图 (13)MultiSim仿真分析 (15)》第五章设计总结 (19)附录 (20)附录Ⅰ元件清单 (20)附录Ⅱ Protel原理图 (20)附录Ⅲ PCB图（正面） (21)附录Ⅳ PCB图（反面） (22)参考文献 (23)】第一章设计任务与要求[设计任务1、学习RC有源滤波器的设计方法；2、由滤波器设计指标计算电路元件参数；3、设计二阶RC有源滤波器(低通、高通、带通、带阻)；4、掌握有源滤波器的测试方法；5、测量有源滤波器的幅频特性。
设计要求1、分别设计二阶RC低通、高通、带通、带阻滤波器电路，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；…2、在multisim里仿真电路，测量并调整静态工作点；3、测量技术指标参数；4、测量有源滤波器的幅频特性；5、写出设计报告。
第二章设计方案总方案设计方案框图{图 RC有源滤波总框图?子框图的作用1 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。
2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。
3,4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。
摘要：设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，并利用Multisim仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致，为有源滤波器的电路设计提供了EDA手段和依据。
关键词二阶有源低通滤波器；电路设计自动化；仿真分析；一：实验内容及要求：设计一个压控电压源型二阶有源低通滤波电路，要求通带截止频率fo=100 kHz，等效品质因数Q=1，试确定电路中有关元件的参数值。
二：实验器材软件：Multisim仿真软件。
器材：正弦波信号源（f=200KHz 幅度：1v）,电容两个，电阻四个，集成运放3554AM一个。
三：实验电路对于信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，它的功能是使特定频率范围内的信号通过，而阻止其他频率信号通过。
理论计算 根据实际选择的元件参数重新计算滤波电路的特征参量。
式(2)中，令s=jω，得到二阶低通滤波电路的频率特性为Ao=1+6RfR =1+1=2 通带截止频率fo 与3 dB 截止频率fc 计算如下所以，fc=1.272fo=126.53KHz四 Multisim 分析4．1 瞬态分析从图可以看出，输出信号的频率与输入信号一致，输出信号与输入信号同频不同相，说明二阶低通滤波电路不会改变信号的频率。
电压放大倍数Auf=2。
4.2交流分析从图中可以看出， 3 dB截止频率约为127 kHz。
与理论计算值值基本符合。
4.3参数扫描分析从图可以看出，曲线从下至上对应的电阻RF由100 Ω至1000 Ω幅频特性纵截止频率约为125 kHz。
并且，RF越大，Auf越大，Q越大，幅频特性曲线越尖锐。
在同样的设计截止频率下，Q值的不同对实际截止频率有较大的影响。
4.4傅理叶分析由图可知，输出电压的谐波失真率很小，为 4.61229%，符合实验设计要求。
4.5传递函数分析由图可知，输入电阻Ri=239.44900G，输出电阻Ro=400.3851放大倍数Au=1.99971，符合设计要求.压控电压源二阶低通滤波电路的设计与仿真分析学院：电子信息工程学院年级：2008级专业：自动化学号：00824032姓名：魏文龙完成日期：2012年5月14日参考文献：1黄智伟，《基于Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》，电子工业出版社，2008年1月2童诗白华成英《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，2006年1月3。
目录一题目规定与方案论证........................................................ 错误!未定义书签。
1.1（设计题题目）二阶有源低通滤波器............................................. 错误!未定义书签。
1.1.1题目规定.................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1.2 方案论证................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2（实训题题目）波形发生器与计数器............................................. 错误!未定义书签。
1.2.1题目规定.................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2.2方案论证.................................................................................. 错误!未定义书签。
二电子线路设计与实现........................................................ 错误!未定义书签。
2.1二阶有源低通滤波器........................................................................ 错误!未定义书签。
2.2十位二进制加法计数器电路设计.................................................... 错误!未定义书签。
输入电容值与分频点C1（μF）f（HZ）R1(Ω）R2(Ω）C2（μF）C1（μF） F μF）f(HZ)0.04722021767.80321767.80260.02350.047220#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!使用方法： 为了不破坏表格中的计算公式设置了保护工作表，只有C1,F竖据，双击任意一个C1,F竖列下的单元格，在弹出的密码框中输入1234。
即可输入你想设定点。
在前两竖列中输入一组合适的参数值后就会在后面单元格中返回一组自动计算的结果注意：该表格的计算公式是针对，Q值位0.707的巴特沃斯二阶滤波器，其带内增益为上各方面性能综合来看最合适的滤波器。
其它Q值或者带内增益不为1的滤波器并不适用。
输入电容值与分频点巴特沃斯二阶有源滤波器自动计算表二阶低通滤波器的计算返回结果二阶高通滤注意：不同分频点的电容C1都有一个合理的取值区间，在下面表格中找。
一共可以样便于比较选择哪一组阻容值在合适的区间内，哪一组你更具备合适的器件。
比如在低通C1为0.047微，分频点220赫兹，计算结果中C1恰好是接近0.047微发，R1、R2恰好接近220值电阻值的东西遍地都是，而且电容值也在合理的区间内。
以下是不同的分频点电容C1合适的取值范围R1(Ω）R2(Ω）C2（μF）10883.921767.802620.047#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!0#DIV/0!#DIV/0!01,F竖列下的单元格可以输入数4。
有源低通滤波频率计算
有源低通滤波器是一种常用的电路，其主要作用是将输入信号中高频成分滤除，从而得到去噪后的输出信号。
为了使滤波器能够有效地滤除高频成分，需要对其频率进行合理的设置。
本文将介绍有源低通滤波器的频率计算方法。
首先，我们需要了解有源低通滤波器的基本结构。
有源低通滤波器通常由一个放大器和一个电容组成。
电容用来过滤高频信号，而放大器负责放大信号。
在有源低通滤波器中，电容的值决定了滤波器的截止频率。
有源低通滤波器的截止频率可以通过下式计算得到：
f_c = frac{1}{2pi RC}
其中，f_c为滤波器的截止频率，R为放大器的输入电阻，C为电容的电容值。
值得注意的是，在有源低通滤波器中，放大器的输入电阻通常非常大，可以近似为无穷大。
因此，在实际计算中，我们可以将放大器的输入电阻看作无穷大，从而简化计算。
举个例子，假设有一个有源低通滤波器，其中电容的电容值为1微法，放大器的输入电阻为10兆欧姆。
那么，该滤波器的截止频率可以通过以下计算得到：
f_c = frac{1}{2pi times 10times 10^6 times 1times 10^{-6}} = 15.9 Hz
因此，该滤波器的截止频率为15.9 Hz，即该滤波器可以滤除15.9
Hz以上的高频成分。
总之，有源低通滤波器的截止频率可以通过电容的电容值和放大器的输入电阻来计算得到。
在实际应用中，需要根据信号特点和应用要求来合理设置滤波器的截止频率。
频率（赫兹）R(欧姆）C3（微发）C4（微发）频率（赫兹）C（微发）200100000.112539540.0562********.1250100000.0900316320.0450158162000.22352000000.0047889170.0023944582500.473500100000.0064308310.00321541530000.013300120000.0056838150.002841908#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!5#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!f=1/(2∏RC), C3=√2*C, C4=(√2/2)*C使用方法及注意事项低通滤波器高通滤f=1/(2∏RC), R3=(√2/2)*C, R4=√2*C,计算公式由以下公式推导而来，注意根号下就只有2，“*”表示乘法 。
二阶有源巴特沃斯滤波器计算器R=R1=R2C=C11、本表格有较为复杂的公式，为了不被破坏设置了工作表保护，除频率、R、C栏之外都不可更改2、双击左表频率、R或右表频率、C之下的任意一个单元格，在提示下输入密码1234，就可任意设置参数并得出结3、注意单位，表格中的括号里有注释。
电容电阻也并非可以完全任意选取，相应的频率，电容有个最佳取值区间界频率与电容C值对照表。
比如频率为500赫兹时电容不能大于1微发小于0.1微发。
高通滤波器R3(欧姆）R4(欧姆）5626.97697611253.953952813.4884885626.976976957.78331511915.566633751.3179847502.635968#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!C=C1=C2R3=(√2/2)*C, R4=√2*C,的频率，电容有个最佳取值区间。
二阶有源低通滤波器参数计算
二阶有源低通滤波器是一种常用的电子滤波器，它可以对输入信号进行滤波，将高频信号抑制，只保留低频信号。
本文将介绍二阶有源低通滤波器的参数计算方法。
我们需要确定二阶有源低通滤波器的截止频率和品质因数。
截止频率是指在该频率以下，滤波器的增益开始下降。
品质因数则表征了滤波器的衰减速度和频率响应的尖锐程度。
截止频率的计算方法如下：
1. 首先，确定所需的截止频率（以赫兹为单位），记为f_cutoff。
2. 根据所给的电阻和电容数值，计算截止频率f_cutoff对应的角频率ω_cutoff，公式为：ω_cutoff = 1 / (R1 * C1)。
3. 将角频率转换为赫兹，公式为：f_cutoff = ω_cutoff / (2 * π)。
品质因数的计算方法如下：
1. 首先，确定所需的品质因数，记为Q。
2. 根据所给的电阻和电容数值，计算品质因数Q对应的角频率带宽BW，公式为：BW = 1 / (R2 * C2)。
3. 计算品质因数Q，公式为：Q = ω_cutoff / BW。
在确定了截止频率和品质因数之后，我们还需要计算滤波器的放大倍数。
放大倍数决定了滤波器在截止频率附近的增益衰减情况。
放大倍数的计算方法如下：
1. 首先，确定所需的放大倍数，记为A。
2. 根据所给的电阻和电容数值，计算放大倍数A对应的增益K，公式为：K = 1 + (R2 / R1)。
3. 计算放大倍数A，公式为：A = K * (1 + (R3 / R4))。
我们还需要计算滤波器的输入和输出阻抗。
输入阻抗决定了滤波器对输入信号的影响程度，输出阻抗则决定了滤波器输出信号的稳定性。
输入阻抗的计算方法如下：
1. 首先，确定所给的电阻和电容数值，计算输入阻抗Z_in，公式为：Z_in = R1。
输出阻抗的计算方法如下：
1. 首先，确定所给的电阻和电容数值，计算输出阻抗Z_out，公式为：Z_out = R2。
总结起来，二阶有源低通滤波器的参数计算包括截止频率、品质因数、放大倍数、输入阻抗和输出阻抗的计算。
通过这些参数的确定，我们可以设计出符合需求的二阶有源低通滤波器电路。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求和电路条件选择合适的电阻和电容数值，以实现所需的滤波效果。
