二阶高通滤波器电路设计

长沙学院电子技术课程设计说明书题目有源高通滤波器设计系(部) 电子信息与电气工程系专业(班级) 光电2班姓名学号2013041216指导教师起止日期2015.6.1-2015.6.5模拟电子技术课程设计任务书长沙学院课程设计鉴定表目录一、有源高通滤波器的广泛应用 (5)二、 LM741EN芯片引脚功能及其应用 (5)LM741芯片引脚和工作说明： (5)三、有源高通滤波电路介绍及其工作原理 (6)1.滤波电路 (6)2.集成运放电路和反馈电路 (6)3.二阶有源高通电路框架图： (7)四、有源高通滤波电路的设计 (8)（1）设计方案 (8)（2）元器件参数计算和选择（截止频率的选定） (8)（3）对设计的电路进行仿真调试 (9)①仿真电路 (9)②波特图幅频特性 (10)③波特图相频特性 (10)④输入波形与输出波形比较（红色为输入波形，蓝色为输出波形） (11)五、有源高通滤波电路的扩展和改良 (13)四阶有源高通滤波电路 (13)利用记录仪观察波形数据 (13)六、实训总结 (14)七、参考文献 (14)一、有源高通滤波器的广泛应用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。

二、LM741EN芯片引脚功能及其应用LM741EN是一种应用非常广泛的通用型运算放大器。

这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。

具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。

二阶无源高通滤波器设计一：实验目的设计、焊接一个二阶高通滤波器，要求：截止频率为1KHz。

二：实验原理利用电容通高频阻低频的特性，使一定频率范围内的频率通过。

从而设计电路，使得高频率的波通过滤波器。

三：实验步骤1：设计电路，在仿真软件上进行仿真，在仿真电路图上使功能实现。

2：先定电容，挑选合适的电阻，测量电阻的真实值，再到仿真电路替换掉原来的电阻值，不断挑选电阻，找到最逼近实验结果的值3：根据仿真电路进行焊接，完成之后对电路进行功能检测，分别挑选频率为100hz、1khz、10khz的电源进行输入检测，观察输出的波形，并进行实验记录四：实验电路图1.1仿真电路设计图1.2电路波特图五：实验测量对于一阶无源RC滤波器电路，我们100hz，1khz，10khz三种不同正弦频率信号检测，其仿真与实测电路图如下：图1.3 f=100Hz 时正弦信号仿真波形图图1.4 f=100Hz 时正弦信号实测波形图表1 f=100Hz时实测结果与仿真数据对比表数据项目输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差仿真电路169.706 9.967 24.622 0.614π实测电路0.460 0.036 22.129 0.500π分析：由图1.3的仿真波形与图1.4的实测电路波形和表1中的数据可知，输入频率为100Hz的正弦信号时，该信号不能够通过，输入输出波形间有较大相位差和较大衰减。

仿真和实测数据间存在误差，误差值较小，在允许范围内。

图1.5 f=1000Hz 时正弦信号仿真波形图图1.6 f=1kHz 时正弦信号实测波形图表2 f=1kHz 时实测结果与仿真数据对比表分析：由图1.5的仿真波形与图1.6的实测电路波形和表2中的数据可知，输入频率为1kHz 的正弦信号时，该信号能够通过，输入输出波形间有一定的相位差和衰减。

仿真和实测数据间存在误差，误差值较小，在允许范围内。

数据项目 输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差 仿真电路 169.682 120.180 2.996 0.14π 实测电路0.4720.3323.0560.15π图1.7 f=10kHz 时正弦信号仿真波形图图1.8 f=10kHz 时正弦信号实测波形图表3 f=10kHz时实测结果与仿真数据对比表数据项目输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差仿真电路168.920 168.752 0 0π实测电路0.472 0.460 0.224 0π分析：由图1.7的仿真波形与图1.8的实测电路波形和表3中的数据可知，输入频率为10kHz的正弦信号时,该信号能够通过，输入输出波形间有较小的相位差和较小衰减。

2011 ~2012学年第 2 学期《高频电子线路》课程设计报告题目：变容二极管直接调频电路的设计专业：电子信息工程班级：姓名：指导教师：电气工程系2012年12月17日1、任务书课题名称变容二极管直接调频电路的设计指导教师（职称）执行时间2012~2013学年第二学期第周学生姓名学号承担任务设计目的1．原理分析及电路图设计2．用相关仿真软件画出电路并对电路进行分析与测试设计要求(1)输入1KHz大小为200Mv的正弦电压（也可以用1KHz的方波）；(2)主振频率为f0大于15MHz；(3）最大频偏△fm= 20KHz。

摘要调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。

主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。

调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。

由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30～8000Hz的范围内。

在调频时，可以将音频信号的频率范围扩大至30～15000Hz，使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。

变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，广泛应用于移动通信和自动频率微调系统。

其优点是工作频率高，固有损耗小且线路简单，能获得较大的频偏，其缺点是中心频率稳定度较低。

较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。

本课题载波由LC电容反馈三端振荡器组成主振回路，振荡频率有电路电感和电容决定，当受调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率受调制信号的控制，从而实现调频。

关键字：变容二极管；直接调频；LC振荡电路。

目录第一章设计思路 (1)第二章滤波电路的基本理论 (2)2.1滤波电路的定义 (2)2.2滤波电路的工作原理 (2)2.3滤波电路的种类 (2)2.4滤波电路的主要参数 (3)2.5无源滤波电路和有源滤波电路 (3)2.5.1无源滤波电路 (3)2.5.2 有源滤波电路 (4)2.5.3无源滤波器与有源滤波器的比较 (4)第三章高通滤波电路模块的设计 (6)3.1高通滤波电路与低通滤波电路的联系 (6)3.2压控电压源高通滤波电路 (6)3.3无限增益多路反馈高通滤波电路 (7)第四章二阶高通滤波器电路仿真及系统误差分析 (9)4.1压控电压源二阶高通滤波电路 (9)4.2无限增益多路反馈二阶高通滤波电路 (11)4.3 误差分析 (14)结论 (15)附录一LM324引脚图（管脚图） (16)附录二参考文献 (17)第一章设计思路本设计要求分别用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计一个二阶高通滤波电路并使其增益u A=5，截止频率c f=100Hz。

模拟电路课程设计报告设计课题：二阶高通滤波器的设计专业班级：电信本学生姓名：学号：69指导教师：设计时间： 1月 3日题目:二阶高通滤波器的设计一、设计任务与要求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f c =200Hz ； ③ 增益A V ＝2；④ 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。

二、方案设计与论证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ua741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2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,2.1设计一、用压控电压源设计二阶高通滤波电路与LPF 有对偶性，将LPF 的电阻和电容互换，就可得一阶HPF 、简单二阶HPF 、压控电压源二阶HPF 电路采用压控电压源二阶高通滤波电路。

电路如图2-1所示，参数计算为: 通带增益： 341R R Aup += Aup 表示二阶高通滤波器的通带电压放大倍数截止频率：RCf π210=品质因数：Av=1+R2/R1 232121C C R R fc π=2.2设计二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路。

其中： ss cL ω=,通带增益： 31C C A uo -= 截止频率： 232121C C R R fc π=品质因数：2321)321(R C C R C C C Q ++=31C C A uo -= ， 232121C C R R fc π=up31A Q -=三、单元电路设计与参数计算3.1方案一：压控电压源二阶高通滤波电路Av=1+R2/R1=2 ， 232121C C R R fc π==200令R1=10k ，则R2=10k又fc=200hz ， 得出：C2=C3=0.47uf ；另取R=R4//R5=R3//R6=2//10=1.69K3.2方案二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路31C C A uo -= ， 232121C C R R fc π= 设C1=0.22uf ， 则C2=0.47uf又f=200hz 得出 ：R1=3K,R2=20.0K至此得出了两种方案的参数,连接电路好即可.四、总原理图及元器件清单1．总原理图2．元件清单 直流源元件序号（名称） 型号 主要参数数量备注 变压器输入220V 、输出15V ，P=20W1个 带插头D 1——D 4 （二极管） 1N4007 各1个 保险管 Ip=0.5A 1个 电解电容C 1、2 3300uf/25V 2个 电解电容C 5、6220uf 2个 瓷介电容C 3、4、7、8 0、22uf 4个 集成块UA7411个方案一五、安装与调试1．焊接工具：电烙铁在已做好的电路板上涂一层助焊剂，对照原理图将元件安装在电路板上，检查元件位置是否正确。

高通滤波器的设计专 业： 应用电子技术班 级： 2010级 （1）班学 号： 201030210105姓 名： 焦义强指导老师： 黄磊目录前言....................................................................................................................... - 3 -第一章设计任务 ............................................................................................... - 4 -1.1 设计任务及要求......................................................................................... - 4 -1.2 设计目的..................................................................................................... - 4 -第二章滤波器的基本理论............................................................................. - 4 -2.1滤波器的有关参数...................................................................................... - 4 -2.2有源滤波和无源滤波.................................................................................. - 6 -2.3高通滤波器.................................................................................................. - 7 -第三章滤波系统中二阶高通滤波器设计 .............................................. - 7 -3.1压控电压源二阶高通滤波电路.................................................................. - 7 -3.2所需软件前面板（软面板）...................................................................... - 9 -3.3 所需电子元件............................................................................................. - 9 -3.4 电路连线图............................................................................................... - 10 -第四章二阶高通滤波电路的测试............................................................. - 11 -4.1 运放电路波形的输入与输出 .................................................................. - 11 -4.2 二阶高通运放的频率特性测试............................................................... - 12 -第五章结论 .................................................................................................... - 14 -5.1对本设计优缺点的分析............................................................................ - 14 -5.2结论与心得................................................................................................ - 14 -附录一 A741/LM741型运算放大器的资料 ............................................. - 15 -附录二参考文献 ............................................................................................. - 16 -前言滤波器可广义地理解为一个信号选择系统。

二阶高通滤波器的设计二阶高通滤波器是一种常用的滤波器，可以去除信号中低频成分，保留高频成分。

设计一个高通滤波器，主要需要确定滤波器的截止频率和滤波器的类型。

在设计过程中，可以使用滤波器的电路图进行分析和计算，并使用软件工具进行模拟和验证。

一、滤波器的类型常见的二阶高通滤波器类型有Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器和Bessel滤波器等。

每种滤波器都有不同的特点和应用。

在选择滤波器类型时，需要根据具体的需求和性能要求进行权衡和选择。

二、滤波器的截止频率滤波器的截止频率是指滤波器开始对信号进行滤波的频率。

在设计二阶高通滤波器时，可以根据具体的需求和信号特性来确定截止频率。

截止频率的选择通常涉及信号频谱分析和滤波器性能评估。

三、滤波器电路设计在设计滤波器电路时，可以选择多种电路结构，常见的有Sallen-Key电路、多项式电路、双有源RC电路等。

这些电路有不同的特点和性能，在设计时需要根据滤波器类型和截止频率进行选择。

四、滤波器参数计算在确定滤波器电路结构后，需要计算电路中各个元器件的数值，包括电容、电阻和放大器增益等。

可以使用传统的电路分析方法，如Kirchhoff电流和电压法进行计算。

也可以使用现代的电路仿真软件进行模拟和参数优化。

五、滤波器性能评估完成滤波器的设计和电路计算后，需要对设计的滤波器进行性能评估。

可以使用电路仿真软件进行波形分析和频谱分析，以验证滤波器的设计是否满足要求。

还可以进行实际电路实现和实测，对滤波器的性能进行验证。

六、设计优化及改进通过性能评估，如果发现滤波器的性能不理想，可以对设计进行优化和改进。

可以尝试调整滤波器电路中的元器件数值，或选择其他适合的滤波器类型和结构。

优化设计可以根据具体的需求和应用场景来进行。

总结：设计二阶高通滤波器需要确定滤波器的类型和截止频率，选择合适的电路结构，进行电路参数计算和性能评估，并进行优化和改进。

设计过程可以通过传统的电路分析方法和现代的电路仿真软件来完成。

课程设计任务书学生姓名：XXX 专业班级：电信XX指导教师：曾刚工作单位：信息工程学院题目：有源带通滤波器初始条件：具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。

要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、设计一个有源带通滤波器。

2、通带范围为50HZ-20KHZ，带内电压变化小于。

3、自制直流电源。

4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排：十八周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)1 有源带通滤波器理论设计 (1)简介 (1)工作原理 (1)二阶有源滤波器设计方案 (2)1.3.1原理图 (2)1.3.2低通滤波电路 (2)1.3.3高通滤波电路 (3)1.3.4原件参数选取 (4)2 二阶有源滤波器实际仿真与测试 (5)3 误差分析 (7)元器件误差 (7)运放的性能 (7)仪器误差 (7)直流稳压电源供电误差 (7)4 直流稳压电源设计 (8)5 心得体会 (9)参考文献 (10)致谢 (11)摘要在《模拟电子技术基础》的学习基础上，针对课设要求，设计有源带通滤波器，计算出符合条件要求的原件参数，通过Multisim仿真和焊接完电路后的实际测量数据，验证参数的取值。

关键词：有源带通滤波器参数Multisim仿真1 有源带通滤波器理论设计简介带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、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(RLC circuit)。

这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生.工作原理一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带，例如在通带内没有增益或者衰减，并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉，另外，通带外的转换在极小的频率范围完成。

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。

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)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)第二章设计方案 (3)2.1 总方案设计 (3)2.1.1 方案框图 (3)2.1.2 子框图的作用 (3)2.1.3 方案选择 (4)第三章设计原理与电路 (6)3.1 单元电路的设计 (6)3.1.1 原理图设计 (6)3.1.2 滤波器的传输函数与性能参数 (8)3.2 元件参数的计算 (10)3.2.1 二阶低通滤波器 (10)3.2.2 二阶高通滤波器 (10)3.2.3 二阶带通滤波器 (10)3.2.4 二阶带阻滤波器 (11)3.2 元器件选择 (11)3.3 工作原理 (12)第四章电路的组装与调试 (12)4.1 MultiSim电路图 (13)4.2 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1.1 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。

1.2 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2.1 总方案设计2.1.1方案框图图2.1.1 RC 有源滤波总框图RC 网络反馈网络放大器2.1.2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。

二阶带通滤波器引言滤波器是信号处理中常用的工具，它可以通过改变信号的频谱来实现信号的处理和分析。

在滤波器的分类中，二阶带通滤波器是一种常见且有实际应用的滤波器。

本文将介绍二阶带通滤波器的基本概念、设计方法以及其在信号处理中的应用。

一、二阶带通滤波器的基本概念1.1 二阶滤波器的定义二阶滤波器指的是滤波器的阶数为2的滤波器。

阶数表示滤波器对信号的响应能力，阶数越高，滤波器对信号的处理能力越强。

1.2 带通滤波器的定义带通滤波器是指在一定频率范围内放行信号，而将其他频率范围内的信号抑制掉的滤波器。

带通滤波器通常由一个低通滤波器和一个高通滤波器级联而成。

1.3 二阶带通滤波器的特性二阶带通滤波器具有以下特性：•适用于音频和语音处理等应用；•可以选择滤波器的中心频率、带宽和衰减等参数；•可以实现有源或无源滤波器，适应不同的系统需求；•具有较好的相位响应和幅频特性。

二、二阶带通滤波器的设计二阶带通滤波器的设计过程包括确定滤波器的频率响应和参数。

2.1 选择滤波器类型常见的二阶带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。

不同的滤波器类型具有不同的特性，选择适合应用场景的滤波器类型是设计过程的第一步。

2.2 确定中心频率和带宽根据需要滤波的信号频率范围，确定带通滤波器的中心频率和带宽。

中心频率是指带通滤波器放行信号的中心频率，带宽是指带通滤波器放行信号的频率范围。

2.3 设计滤波器响应根据选择的滤波器类型和中心频率、带宽的要求，设计带通滤波器的频率响应。

常用的设计方法有频域法和时域法等。

2.4 参数调整和优化根据设计的频率响应，对滤波器的参数进行调整和优化，以满足实际应用的需求。

三、二阶带通滤波器的应用二阶带通滤波器在信号处理中具有广泛的应用。

以下是二阶带通滤波器的一些典型应用：3.1 音频处理在音频处理中，二阶带通滤波器可应用于语音增强、音频均衡和音效处理等环节。

通过控制滤波器的中心频率和带宽等参数，可以选择性地增强或抑制特定频率的音频信号。

二阶高通滤波器电路设计romoting the construction of rule of law, but also the most basic development environment. Despite my good social order in General, but there are law-abiding consciousness, social order is not standard, regardless of faith, Twining visit visit and other outstanding problems. We want to actively promote the field of multi-level governance according to law, promote the continuous improvement of the social environment. To promote universal compliance. Actively foster the rule of law culture, carry out law publicity and education on honesty and trustworthiness, guide the masses and consciously abide by the law, failing to find method, problem-solving method, method of gradually changing the world, he is not looking for but someone "unspoken rules", formed all law law, abide by the good atmosphere. To strengthen the comprehensive management of public security. Deepening peace xingan construction, strongly against violence crime, mafia and seriouscriminal offences, to protect the legitimate rights and interests of citizens, legal persons, carry out criminal policy of temper justice with mercy, the maximum stimulating social vitality, and earnestly safeguard social harmony and stability. To resolve social conflicts by law. To further smooth channels of reporting social conditions andpublic opinion, improving regulation, arbitration, as well 课程设计任务书学生姓名: 詹林 ____ __ 专业班级:电信1103班指导老师:_ 刘运苟 ____工作单位:信息工程学院课程设计名称:Protel应用课程设计课程设计题目:PROTEL应用实践课程设计要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求) 1) 课程设计时间:1周;2) 课程设计内容:根据指导老师给定的18套题目，按规定选择其中1套完成; 设计任务:二阶高通滤波器设计要求:1) 熟悉PROTELDXP2004软件及其应用环境，在电脑上安装该软件;2) 完成电路图设计;3) 完成电路的仿真;4) 完成网表的打印;5) 完成自动布线印制版图;6) 对自动布线的结果进行手动布线;7) 打印元器件清单;8) 撰写课程设计说明书。

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=10KHz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：七、实验总结本次课程设计让我们了解了滤波器的工作原理以及分类，也让我们熟悉了函数发生器与示波器的操作，熟悉并学会选用电子元器件，对理论知识有了更深刻的理解。

二阶高通滤波器设计1. 引言滤波器是一种用于信号处理的重要工具，可以将输入信号转换为所需的输出信号。

在信号处理过程中，有时需要去除低频信号，保留高频信号。

这时，高通滤波器就能派上用场。

本文将介绍如何设计一个二阶高通滤波器。

2. 高通滤波器概述高通滤波器是一种能够通过去除低频信号来增强高频信号的滤波器。

它的特点是低于截止频率的信号被抑制，而高于截止频率的信号则被保留。

二阶高通滤波器是高通滤波器的一种常见变种，具有更好的滤波效果。

3. 二阶高通滤波器设计步骤3.1 确定截止频率截止频率决定了滤波器开始对信号进行抑制的频率。

在设计二阶高通滤波器时，首先需要确定所需的截止频率。

截止频率的选择应根据具体应用场景中所需滤波效果的要求进行。

3.2 计算滤波器参数设计二阶高通滤波器需要确定以下参数：•电阻值（R1和R2）•电容值（C1和C2）这些参数的选择取决于所需的截止频率和滤波器的类型。

根据具体的设计要求和滤波器的特性，可以使用已有的设计公式或滤波器设计工具来计算这些参数。

3.3 组装滤波器电路根据计算得到的滤波器参数，可以开始组装滤波器电路。

根据设计需求，选择适当的电阻和电容，并按照电路图连接起来。

确保电阻和电容的连接正确并符合设计要求。

3.4 滤波器性能测试完成电路组装后，需要对滤波器进行性能测试。

将输入信号接入滤波器电路，输出信号接入示波器或其他测试设备，通过观察输出信号的波形和频谱来评估滤波器的性能。

4. 实例演示接下来将通过一个实例演示如何设计一个二阶高通滤波器。

4.1 确定截止频率假设我们需要设计一个二阶高通滤波器，截止频率为500Hz。

4.2 计算滤波器参数根据所需的截止频率和滤波器类型，使用滤波器设计工具计算得到以下参数：•电阻值：R1 = 10kΩ，R2 = 5kΩ•电容值：C1 = 0.1μF，C2 = 0.05μF4.3 组装滤波器电路根据计算得到的参数，按照以下电路图连接电阻和电容：R1 R2 C1───/\\/\\/\\────/\\/\\/\\──────┐│ │IN │ +─── OUT│ │────┘ C2│─┴─4.4 滤波器性能测试将输入信号接入滤波器电路的输入端口，将输出信号接入示波器的输入端口。

模拟电子技术课程设计报告书课题名称 二阶有源高阶滤波器的设计 姓 名谢祥丹学 号 1412501-08※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2014级电子科学与技术专业 模拟电子技术课程设计院、系、部通信与电子工程学院专业电子科学与技术指导教师蒋冬初2016年1月14日二阶有源高通滤波器的设计1 设计目的（1）熟悉二阶有源滤波电路幅频特性和相频特性。

（2）学会二阶有源滤波电路的快速设计方法。

（3）掌握二阶有源滤波电路的调试及幅频特性和相频特性的测试方法。

2 设计思路（1）设计一个下限截止频率为21kHZ二阶有源高通滤波电路。

（2）选择合适的运算放大器以及合适的电容电阻，并使之构成完整的电路图。

（3）进行相关的调试工作。

3 设计过程二阶有源高通滤波器由直流稳压电源电路，二阶高通滤波器电路组成。

总设计图如图1所示：图1 总设计图3.1方案论证根据设计任务要求设计一个二阶高通滤波电路，频率高于25KHz的信号可以通过，而低于25kHz的信号衰减。

由输出量与输入量之比为传递函数：即 A(s)=A(vf)*S^2/(S^2+W(c)/Q*S+W(c)^2)式中 W(c)=1/RCQ=1/(3-A(vf))电路中既引用了正反馈，又引入了负反馈。

当信号频率趋于零时，反馈很弱；当信号趋于无穷大时，由于RC的电抗很大，因而Up(s)趋于零。

所以，只要正反馈引入得当，就既可能在f=f0时使电压放大倍数数值增大，又不会因为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、频率范围宽的优点。

电路中C、R构成反馈网络3.2电路设计（1）设计原理二阶高通滤波器的特点是，只允许高于截止频率的信号通过。

二阶高通滤波器的理想物理模型如图2所示R1图2 二阶高通滤波器的理想电路图（2）设计分析二阶有源高通滤波电路图如图2所示，由图可见，它是有两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。

二阶高通滤波器设计二阶高通滤波器是一种电子滤波器，它可以通过去除低频信号来滤除信号中的噪声和杂波。

在这篇文章中，我们将讨论如何设计二阶高通滤波器。

首先，我们需要准确地确定滤波器的频率响应。

我们可以使用基本的RC滤波器模型来实现这一点。

在一个简单的RC滤波器电路中，电容器C和电阻R串联在一起，形成一个简单的分压器电路。

我们可以根据RC时间常数（τ=RC）来计算滤波器的截止频率。

截至频率是指在该频率处信号幅度减少到原始值的一半。

在设计高通滤波器时，我们需要将RC滤波器的电路调整为高通滤波器。

我们可以通过引入一个电容和一个电阻来实现。

我们将电容并联在电路的输入端，以便阻止直流信号的流动。

同时，我们将一个额外的电阻并联在电路的输出端，以便防止信号反射。

这些额外的元件（C2和R2）形成了一个倒数二阶高通滤波器，它可以将低频信号减少到非常低的水平。

接下来，我们将根据滤波器的截止频率和质量因数来计算滤波器的参数。

质量因数（Q）是一个无量纲数，它反映了滤波器的频率响应形状。

在设计高通滤波器时，我们通常需要一个较高的质量因数，以便能够有效滤除低频信号。

较高的Q值会导致滤波器的群延迟增加，因此我们需要找到一个平衡点，以便实现最佳性能。

根据下面的公式，我们可以计算二阶高通滤波器的截止频率和质量因数：fc = 1 / (2πRC)Q = 1 / (3 –α)这里，α是滤波器的抽头系数，它可以通过选择一个适当的R1和R2值来控制。

我们可以通过解以上方程组得到合适的电阻和电容器值。

例如，如果我们要设计一个具有500 Hz截止频率和Q值为0.7的二阶高通滤波器，我们可以使用以下参数：R1 = 10 kΩR2 = 22 kΩC1 = 0.1 µFC2 = 1 µF通过这些参数，我们可以构建一个二阶高通滤波器电路，该电路可以有效地滤除低频信号和噪声。

需要注意的是，该电路需要使用相应的放大器来增强输出信号，并将其带到其它电子设备或系统中。

二阶高通滤波器的设计首先，确定滤波器的截止频率是设计二阶高通滤波器的基本步骤之一、截止频率决定了滤波器的频率范围。

一般选择的截止频率为信号频率的1/10到1/100，可以根据实际需要进行具体调整。

其次，确定增益是设计二阶高通滤波器的另一个重要参数。

增益指滤波器在截止频率附近的增益大小。

可以选择单位增益（增益为1）或非单位增益，根据实际需求进行选择。

品质因数是反映滤波器频率特性的一个参数，通常用Q值表示。

品质因数越大，滤波器的频率选择性越好。

可以通过选择合适的电阻与电容值来调节Q值。

在选择滤波器类型方面，常用的电路结构包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。

巴特沃斯滤波器的特点是频率响应平坦，但是在过渡带有较大的相位失真。

而切比雪夫滤波器则有更陡峭的通带边缘和更小的过渡带宽度，但是会引入较大的振铃效应。

椭圆滤波器则具有更好的衰减性能，但是设计过程相对复杂。

根据实际需要选择合适的电路结构和滤波器类型，并通过相应的数学推导和分析来确定滤波器的参数。

常用的设计方法有频率响应法、极点二分法、模拟滤波器转换法等。

在具体设计过程中，可以利用滤波软件进行仿真和调试，以得到更好的滤波效果。

根据设计的频率响应曲线和理论分析结果，可以对滤波器进行优化和调整，以满足实际需要。

最后，对设计好的二阶高通滤波器进行实际测试和验证，检查其对低频信号的抑制效果和对高频信号的透过效果。

如果需要进一步提高滤波器性能，可以考虑级联多个二阶高通滤波器，或使用更高阶的滤波器结构。

总之，二阶高通滤波器的设计需要确定截止频率、增益、品质因数等参数，选择合适的滤波器类型和电路结构，通过数学推导和分析来计算滤波器的参数，使用滤波软件进行仿真和调试，并进行实际测试和验证。

根据实际需求，可以对滤波器进行优化和调整，以达到满意的滤波效果。

模拟电子技术课程设计报告书课题名称 二阶有源高阶滤波器的设计 姓 名谢祥丹学 号 1412501-08 院、系、部 通信与电子工程学院 专 业 电子科学与技术指导教师蒋冬初2016年1月14日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2014级电子科学与技术专业模拟电子技术课程设计二阶有源高通滤波器的设计1 设计目的（1）熟悉二阶有源滤波电路幅频特性和相频特性。

（2）学会二阶有源滤波电路的快速设计方法。

（3）掌握二阶有源滤波电路的调试及幅频特性和相频特性的测试方法。

2 设计思路（1）设计一个下限截止频率为21kHZ二阶有源高通滤波电路。

（2）选择合适的运算放大器以及合适的电容电阻，并使之构成完整的电路图。

（3）进行相关的调试工作。

3 设计过程二阶有源高通滤波器由直流稳压电源电路，二阶高通滤波器电路组成。

总设计图如图1所示：图1 总设计图3.1方案论证根据设计任务要求设计一个二阶高通滤波电路，频率高于25KHz的信号可以通过，而低于25kHz的信号衰减。

由输出量与输入量之比为传递函数：即 A(s)=A(vf)*S^2/(S^2+W(c)/Q*S+W(c)^2)式中 W(c)=1/RCQ=1/(3-A(vf))电路中既引用了正反馈，又引入了负反馈。

当信号频率趋于零时，反馈很弱；当信号趋于无穷大时，由于RC的电抗很大，因而Up(s)趋于零。

所以，只要正反馈引入得当，就既可能在f=f0时使电压放大倍数数值增大，又不会因为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、频率范围宽的优点。

电路中C、R构成反馈网络3.2电路设计（1）设计原理二阶高通滤波器的特点是，只允许高于截止频率的信号通过。

二阶高通滤波器的理想物理模型如图2所示R1图2 二阶高通滤波器的理想电路图（2）设计分析二阶有源高通滤波电路图如图2所示，由图可见，它是有两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。

二阶高通滤波器的设计
二阶高通滤波器是一种常见的滤波器，具有多种应用，比如数据采集信号的模拟过滤、音响领域的高通滤波器或电子系统的功率分配等。

它的设计主要分为四步：1、确定参数。

根据需求，先确定滤波器的截止频率和输出阻抗大小等参数。

2、计算阻抗和电容电感。

使用滤波器公式计算出阻抗和电容电感的实际值。

3、设计电路。

根据计算的参数确定电
路的结构，采用标准元件即可完成，比如把电容电感扰磁接串等。

除此之外，设计二阶
高通滤波器还应该注意的是，设计的电路结构要求滤波器增益满足要求，避免滤波器出现
偏离时延一定范围内的情况，并且要确保滤波器不会受到外部环境干扰，保证系统正常运行。

总之，设计二阶高通滤波器需要按照步骤交替完成，确定参数、计算阻抗和电容电感
以及设计电路等，要注意按照规定确定电路结构，确保增益达到标准，并确保系统克服来
自外部环境的干扰，保证系统正常工作。