二阶低通滤波器课程设计报告(昌航版)
模拟电子技术基础课程设计-二阶低通滤波器的设计模板
课程设计课程设计名称：模拟电子技术基础课程设计题目：二阶低通滤波器的设计学院名称：南昌航空大学信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号：姓名：****评分：教师：2012 年2月24日模拟电路 课程设计任务书 20 11 —20 12 学年 第 2 学期 第 1 周－ 2 周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
题目二阶低通滤波器的设计内容及要求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kHz 2f p =； ② 增益2A v =；进度安排学生姓名：指导时间：周一、周三、周四下午指导地点任务下达考核方式 1.评阅□ 2.答辩 □ 3.实际操作□ 4.其它□ 指导教师 系（部）主任2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
二阶有源低通滤波器的设计与仿真分析摘要：由低阶系统构建高阶系统是信号与系统设计性实验中的重要实验，本文运用子系统函数的级联、反馈构建高阶系统的思想来设计有源二阶滤波器，然后用节点法对设计的电路来进行分析验证，并用EDA仿真软件Multisim8进行电路仿真；这种教学方法用理论结合实践，达到了巩固知识和提高动手能力的双重效果，提高了教学质量。
关键词: 有源滤波器；传递函数；multisim；幅频特性Design and Simulation Analysis of the two-pole Active low PassFilterAbstract: The construction of high level system by the low level system is an important experiment in signals and systems. in this paper , two-pole active filter was designed by the subsystem’s cascade connection and feedback, then the circuit was analyzed and verifyied by nodal method .the circuit simulation is perfomed in multisim8. This method combines theory with practice.the konwledge can be confirmed and ability can be raised in experiment. It is good for teacher to raise the teaching quality.Keywords: active filter;transfer function;mulitisim;amplitude-frequencycharacteristic二阶有源滤波器是运放的典型应用，也是学生常做的实验之一。
二阶低通滤波器实验报告
二阶低通滤波器实验报告二阶低通滤波器实验报告引言：在电子领域中，滤波器是一种用于处理信号的重要工具。
滤波器的作用是根据信号的频率特性，选择性地通过或抑制特定的频率分量。
本次实验旨在研究和探索二阶低通滤波器的工作原理和性能。
一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 理解二阶低通滤波器的基本原理；2. 掌握二阶低通滤波器的设计和调试方法；3. 通过实验验证滤波器的性能和频率响应。
二、实验原理1. 二阶低通滤波器的基本原理二阶低通滤波器是一种常见的滤波器类型，其主要功能是通过滤除高于截止频率的信号分量，使得信号在低频范围内得到保留。
该滤波器由电容和电感组成，通过调整电容和电感的数值，可以改变截止频率和滤波器的斜率。
2. 二阶低通滤波器的设计方法二阶低通滤波器的设计需要确定截止频率和滤波器的品质因数Q。
截止频率决定了滤波器的频率响应范围，而品质因数Q则决定了滤波器的斜率和幅频特性。
根据所需的滤波器性能，可以选择合适的电容和电感数值，并通过计算和模拟验证其设计是否满足要求。
三、实验装置与步骤1. 实验装置本次实验所需的装置包括信号发生器、二阶低通滤波器电路、示波器等。
2. 实验步骤（1）根据设计要求，选择合适的电容和电感数值，并连接电路。
（2）将信号发生器连接到滤波器的输入端，调节信号发生器的频率和幅度。
（3）将示波器连接到滤波器的输出端，观察输出信号的波形和频率响应。
（4）通过调节电容和电感数值，优化滤波器的性能和频率响应。
（5）记录实验数据，并进行分析和总结。
四、实验结果与分析在实验中，我们根据设计要求选择了合适的电容和电感数值，并连接了二阶低通滤波器电路。
通过调节信号发生器的频率和幅度，我们观察到滤波器输出信号的波形和频率响应。
根据实验数据，我们可以绘制出滤波器的幅频特性曲线和相频特性曲线，并分析其性能和频率响应。
五、实验总结与心得通过本次实验，我们深入了解了二阶低通滤波器的工作原理和性能。
实验中，我们通过调节电容和电感数值，优化了滤波器的性能和频率响应。
二阶低通滤波器课程设计报告昌航版
二阶低通滤波器课程设计报告昌航版课程设计说明书课程设计名称：模拟电子技术课程设计课程设计题目：二阶低通滤波器的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号：姓名：评分：教师：20 12 年 3 月日模拟电子技术 课程设计任务书20 10 －20 11 年 第 2 学期 第 1 周－ 3 周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交题目 二阶低通滤波器的设计内容及要求（1）分别用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计电路（2）截止频率kHz 2f p =(3) 增益2A v =进度安排第1周：周一至周三查资料，完成原理图设计及仿真；第1周：周四至第2周周二，完成系统的制作、调试；第2周：周三设计结果检查。
学生姓名：指导时间 指导地点： 楼室任务下达20 年 月 日 任务完成 20 年 月 日 考核方式 1.评阅 □ 2.答辩 □ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师 系（部）主任院教务存档。
摘要低通滤波器是一个经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具有一定幅值和线性相移，而在阻带内幅值应为零。
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相应的放大器。
滤波器的阶数越高，幅频特性的速率越快，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。
根据指标，本次设计选用二阶有源低通滤波器。
该电路主要采用了uA741运放，而且在一阶的基础上增加一节RC网络，加大幅频特性衰减斜率，以达到在给定的频段内，让信号无衰减的经过电路，而通带外的其它信号将受到很大的衰减，从而提高滤波效率。
关键词：低通滤波器集成运放uA741 RC网络目录前言 (5)第一章设计任务 (6)1.1 课设题目 (6)1.2 设计内容与要求 (6)第二章系统设计原理及方案选择2.1 二阶有源低通滤波器的特点 (6)2.2 设计原理 (8)。
二阶低通滤波器课程设计报告书
学号 08700109模拟电子技术基础设计说明书二阶低通滤波器起止日期： 2010年12月24日至 2010年12月31日学生班级成绩指导教师(签字)电子与信息工程系2011年 1 月 2日目录第一章电路设计 (1)1.1 集成运算放大器 (1)1.2 二阶低通电路 (2)1.3 课设电路及计算 (3)第二章所用元器件 (4)2.1 电阻 (4)2.2 电容 (4)2.3 集成运算放大器LM741 (4)第三章仿真情况 (5)第四章课设总结 (7)4.1 心得体会 (7)4.2 个人答辩问题 (7)参考文献 (8)第一章 电路设计1.1 集成运算放大器图1是集成运放的符号图，1、2端是信号输入端，3、4是工作电压端，5是输出端，在实际中还有调零端，频率补偿端和偏置端等辅助端。
集成运算放大器的输入级通常由差分放大电路组成，因此一般具有两个输入端以及一个输出端。
图中标有“+”号的是同相输入端，标有“—”号的是反相输入端，当信号从同相端输入时，输出信号和输入信号同相，反之则反相。
当集成运放工作在线性区时，它的输入信号电压和输出信号电压的关系是：odon p A U U U =- （1） 式中od A 是运放器的放大倍数，od A 是非常大的，可达几十万倍，这是运算放大器和差分放大器的区别，而且集成运放器的两个输入端对地输入阻抗非常高，一般达几百千欧到几兆欧，因此在实际应用中，常常把集成运放器看成是一个“理想运算放大器”。
理想运算放大器的两个重要指标为： （1）差模输入阻抗为∞； （2）开环差模电压增益Aod 为∞。
根据这两项指标可知，当理想运算放大器工作在线性区时，因为其输入阻抗为∞，因此在其两个输入端均没有电流，即在图1中021==I I ，如同两点被断开一样，这种现象称为“虚断”。
又因为∞=od A ，根据输入和输出端的关系：odon p A U U U =-，所以认为运放的同相输入端与反相输入端两点的电压相等，如同将该两点短路一样。
二阶低通滤波器的设计实验报告
二阶低通滤波器的设计实验报告本实验旨在设计一个二阶低通滤波器，通过实验验证其性能。
一、实验原理低通滤波器是一种可以通过削弱高频信号的电子电路。
在信号处理中，可以使用低通滤波器来去除噪声、有害干扰以及在无线通信中使用的频带漏泄。
滤波器的截止频率是一种阈值，当信号频率高于截止频率时，信号将被过滤掉。
二阶低通滤波器在低频信号响应时具有更快的降频特性。
其传递函数可以表示为：H(s)=K/(s^2+ω0/Qs+ω0^2)其中，ω0是滤波器的角频率，Q是品质因数。
K是通道增益的大小。
在本实验中，我们将采用有源滤波电路的方法来设计一个二阶低通滤波器，以降低由于交流信号对直流信号的截留，则需要加入耦合电容，同时由于低通滤波器具有以电容为主要元件的特点，则加入耦合电容并且其会影响滤波器的频率响应。
因此，在选择耦合电容时，需要根据输入端的电阻值和截止频率进行计算。
如果选择的电容过大，将会降低截止频率。
反之，若选择的电容过小，则容易影响截止频率的稳定性。
因此，在选择电容时需要选择一个适当的范围进行测试。
二、实验器材1. 实验架2. 函数发生器3. 示波器4. 电容器5. 集成电路元件实验步骤1、确定截止频率的大小我们将使用函数发生器来提供输入信号。
在此之前，我们需要先确定通道的增益以及截止频率的大小。
2、选择电容的大小根据电容公式选择一个适当的范围进行测试。
错误的选择将会影响截止频率的稳定性。
3、组装电路将集成电路元件和电容器组合成一个电路，并将其电路连接在函数发生器上。
4、测量输出信号使用示波器来测量输出信号，并记录下截止频率以及增益大小。
5、调整电容容量根据测量结果来调整电容大小，并重新测试输出信号。
如果没有达到满意的效果，可以多次调整，直到达到期望的增益和截止频率。
三、实验结果经过多次实验，我们得出了以下结果：1. 选择了适当的输入信号和通道增益，实验得出截止频率为10kHz。
2. 经过测试，我们确定了一个合适的电容大小，该电容大小是1μF。
二阶有源低通滤波器课程设计
长沙学院模电课程设计说明书题目二阶有源低通滤波器系 (部) 电子与通信工程系专业(班级) 09通信姓名彭雄亮学号 2009043209指导教师谢志宇张刚林王璐露高岳民起止日期 2010年11月22日—27日我课程设计的课题是二阶有源低通滤波器。
首先，根据老师给定的课程设计的任务和要求，选定一款集成运算放大器，再根据技术要求选择其它元器件，设计出外围电路，并设计出整体电路的电路图及其各元件的参数，同时要给出其工作原理；第二步，对设计出的电路图进行仿真。
通过仿真软件Multisim对所设计的电路的进行瞬态分析测试和交流扫描以及其它必要仿真，并进行分析，确定电路设计的正确性和可行性；最后, 第三步把仿真结果与理论指标进行对比分析，并对设计成果作出评价.关键词：滤波器、二阶有源低通感量，这就必然增加电感元件的体积，重量与成本。
这种矛盾在低频时尤为突出。
为了解决这一矛盾，五十年代有人提出用由电阻、电容与晶体管组成的有源网络替代电感元件，由此产生了用有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器，称为有源滤波器。
六十年代末由分立元件组成的有源滤波器得到应用。
七十年代以来，由薄膜电容、薄膜电阻和硅集成电路运算放大器构成的薄膜混合集成电路提供了大量质优价廉的小型和微型有源RC滤波器。
集成电路技术的出现和迅速发展给有源滤波器赋予巨大的生命力。
集成电路有源滤波器不但从根本上克服了R、L、C无源滤波器在低频时存在的体积和重量上的严重问题，而且成本低、质量可靠及寄生影响小。
和无源滤波器相比，它的设计和调整过程较简便，此外还能提供增益。
当然，有源滤波器也有如下缺点：1．由于有源元件固有的带宽限制，使绝大多数有源滤波器仅限于音频范围(f≤20KHZ)内应用，而无源滤波器没有这种上界频率限制，适用的频率范围可高达500MHZ。
2．生产工艺和环境变化所造成的元件偏差对有源滤波器的影响较大。
3．有源元件要消耗功率。
尽管如此，在声频(f≤4KHZ)范围内有源滤波器在经济和性能上要比无源滤波器优越得多，因此在世界各国先进的电话通信系统中得到极其广泛的应用。
二阶滤波器的课程设计
模拟电路课程设计报告题目：模拟滤波器的设计专业年级：2013级通信工程1班组员：指导老师：2015 年12 月目录前言 (1)第一章课程设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)第二章系统组成及工作原理 (2)2.1二阶压控电压源低通滤波器 (2)2.2二阶无线增益多路反馈高通滤波器 (3)第三章电路设计、参数计算 (3)3.1二阶压控电压源低通滤波器设计及参数计算 (3)3.2二阶无线增益多路反馈高通滤波器设计及参数计算 (4)3.3二阶压控电压源带通滤波器设计及参数计算 (6)第四章电路仿真及结果 (7)4.1二阶压控电压源低通滤波电路仿真及结果 (7)4.2二阶无线增益多路反馈高通滤波电路仿真及结果 (10)4.3二阶压控电压源带通滤波电路仿真及结果 (12)第五章电路原理图及PCB图 (14)5.1二阶低通滤波器原理图及PCB图 (14)5.2二阶高通滤波器原理图及PCB图 (15)5.3二阶带通滤波器原理图及PCB图 (16)第六章实验结论 (17)第七章实验心得体会与总结 (18)附录一元件清单 (18)附录二实物图 (19)前言当今时代，随着科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和科学技术领域中占有不可或缺的核心地位。
同时在国家的事业中发挥了重大作用，只有科技才能使一个国家变得真正强大。
作为一名大学生不仅仅要努力学习理论知识，还要把理论运用到实践中去，做到学以致用。
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。
本文根据实际要求设计三种滤波器，分别是二阶低通、高通、带通有源滤波器，采用Atlium Designer 和仿真软件Multisim13对二阶有源滤波电路进行仿真分析、调试，从而实现电路的优化设计。
二阶有源低通滤波器(课程设计)要点
目录一题目要求与方案论证 (1)1.1（设计题题目）二阶有源低通滤波器 (1)1.1.1题目要求 (1)1.1.2 方案论证 (1)1.2（实训题题目）波形发生器与计数器 (4)1.2.1题目要求 (4)1.2.2方案论证 (4)二电子线路设计与实现 (6)2.1二阶有源低通滤波器 (6)2.2十位二进制加法计数器电路设计 (7)三结果与分析 (9)3.1二阶有源低通滤波器 (9)3.2二位十进制加法计数器的实现 (10)四总结与体会 (12)参考文献 (13)一题目要求与方案论证1.1（设计题题目）二阶有源低通滤波器1.1.1题目要求设计二阶有源低通滤波器。
要求截止频率f0=1000HZ；通带内电压放大倍数A=15，品质因数Q=0.707。
分析电路工作原理，设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路中的参数。
1.1.2 方案论证（1）：对信号进行分析与处理时, 常常会遇到有用信号叠加上无用噪声的问题, 这些噪声有的是与信号同时产生的, 有的是传输过程中混入的。
因此, 从接收的信号中消除或减弱干扰噪声, 就成为信号传输与处理中十分重要的问题。
根据有用信号与噪声的不同特性, 消除或减弱噪声,提取有用信号的过程称为滤波, 实现滤波功能的系统称为滤波器。
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）。
二阶低通滤波器
电子电路设计实践设计题目：二阶低通滤波器系别：电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气一班姓名：学号：201151 指导教师：张全禹时间：2013年4月13日绥化学院电气工程学院目录第一章设计任务与要求1.1 设计任务1.2 设计要求第二章设计方案2.1 总方案设计2.1.1 方案框图2.1.2 子框图的作用2.1.3 方案选择第三章设计原理与电路3.1 单元电路的设计3.1.1 原理图设计3.1.2 滤波器的传输函数与性能参数 3.2 元件参数的计算二阶低通滤波器3.3 元器件选择3.4 工作原理第四章电路的组装与调试Proteus仿真图第五章设计总结附录元件清单第一章 设计任务与要求1.1 设计任务设计一个二阶低通滤波器1.2 设计要求截止频率为f = 2KHz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2.1.2 子框图的作用1.RC 网络的作用RC 网络起着滤波的作用，滤掉不要的信号,通常由电阻和电容组成。
2.放大器的作用电路中运用同相输入运放，输入阻抗高，输出阻抗很低。
3.反馈网络的作用将输出信号的一部分或全部通过反馈网络(分正、负反馈)返回给输入端。
2.1.3 方案选择一个理想的滤波器应在要求的通带内具有均匀而稳定的增益，而在通带以外则具有无穷大的衰减。
然而实际的滤波器则一定差异，为此利用各种函数来逼近理想滤波器的频率特性。
用运算放大器和RC 网络组成的滤波器可以免除电感的非线性特性、磁场屏蔽、损耗、体积和重量过大等缺点。
运算放大器的增益和输入电阻高，输入电阻RC 网络 反馈网络放大器低，提供了一定的信号增益和缓冲作用，这种滤波器的频率范围约为10^3Hz~10^6Hz,频率稳定度可做到（10^3~10^5）/摄氏度，频率精度为（3~5）%。
1. 运放为了满足足够深的反馈以保证所需滤波特性，运放的开环增益应在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 等于（3~5）Aefh 。
有源二阶低通滤波器
有源二阶低通滤波器 Prepared on 24 November 2020成绩：分电子工程系课程设计报告书课程设计名称电子技术课程设计题目有源二阶低通滤波器学生姓名高浩宝专业电子信息工程班级2007QQ日期： 2009 年 6 月日摘要:本文主要介绍了二阶压控电压源低通滤波器, 低通滤波器是一种典型的选频电路，在给定的频段内，理论上它能让信号无衰减地通过电路，这一段称为通带外的其他信号将受到很大的衰减，具有很大衰减的频段称为阻带，通带与阻带的交界频率称为截止频率，对滤波器的基本要求是：（1）通带内信号的衰减要小，阻带内信号的衰减要大，由通带过渡到阻带的衰减特性陡直上升；（2）通带内的特性阻抗要恒为常数，以便于阻抗匹配。
本滤波器主要用于限制信号于一定频率内通过.主要芯片为UA741运放器.在制作过程中运用到了protel,EWB等软件,用来制作电路板和设计的仿真计算等.关键字:低通;UA741;滤波; 截止频率；Abstract:The lowpass filter one selecting circuit frequently typical, give the frequency band definitely, in theory it make signal is it decay tohave through circuit, the called outside of the bandpass other signal receive heavy decay very, very great frequency band that decays is called and hindered bringing, the bandpass and bounded frequency of hindering the area are called and closed at frequency, the basic demand of the wavefilter is: (1) Bandpass decay of signal light, hinder with interior signal heavy decay , carry out the transition to from bandpass decay brought to hinder characteristic steep to rise direct; (2)It is a constant that the characteristic in the bandpass is permanent in impedance, so that impedance is matched. This article introduced the active low pass filter,This filter mainly use in the clipped wave passing in the certainfrequencyThe main chip is UA741 transports putting。
课程设计--二阶低通滤波器设计
课程设计--二阶低通滤波器设计1. 理论基础二阶低通滤波器（second-order low-pass filter）属于电子滤波器的一种。
在电子信号处理中，低通滤波器（low-pass filter）是指可以滤掉高频部分，只保留信号中低频部分的滤波器。
二阶低通滤波器可以更加有效的滤掉高频部分，有更好的频率响应特性。
2. 实验目的设计一个二阶低通滤波器，学习和掌握滤波器的设计方法和理论基础。
3. 实验器材- 电阻器- 电容器- 运放（OPAMP）4. 实验步骤步骤1：选择设定滤波器的截止频率fc，以及质量因数Q值。
其实这两个参数是相互影响的，如果截止频率增大，Q值也需要增大；如果Q值增大，则截止频率也需要增大。
具体选择需要根据实际需求和设计条件来确定。
步骤2：根据所选择参数，计算出滤波器的电路参数，包括电容器和电阻器的阻值和电容值。
步骤3：按照电路图进行电路连接和布线。
步骤4：进行实验测试。
可以使用信号发生器输入测试信号，观察输出信号波形和频率响应特性。
5. 实验结果根据实际需要和设计条件，选择合适的截止频率和Q值，设计出二阶低通滤波器电路，进行实验测试。
观察输出信号波形和频率响应特性。
6. 实验注意事项- 实验时需要注意硬件电路的连接问题；- 工作电压选择和滤波器电路的工作范围匹配；- 实验测试时需要合理地选择信号频率和振幅，避免过高的信号幅值造成硬件模块损坏，或者信号失真等问题。
7. 实验拓展- 可以进行滤波器级数的增加，设计更高阶的滤波器电路；- 可以修改电路参数和工作电压，观察滤波器的频率响应曲线变化；- 可以将低通滤波器改成高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等，进行不同类型滤波器的设计。
低通滤波器课设报告
课程设计说明书课程设计名称：模拟电子技术课程设计题目：二阶低通滤波器的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级： 100431 学号： 10043103 姓名：方芳评分：教师：胡志伟模拟电子技术课程设计任务书20 11 －20 12 学年第 2 学期第 1 周－ 2 周题目二阶低通滤波器的设计内容及要求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：f c=2KHz；③增益Av=2。
2、组织安排：2人一组。
进度安排1．布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备：2天；2．领元器件、制作、焊接：3天3．调试、验收：2.5天4．提交报告：2011-2012学年第二学期3～7周学生姓名：方芳李名指导时间：2012.2.13——2012.2.22 指导地点：E 楼 607 室任务下达20 12 年 2 月 11 日任务完成20 12 年 2 月22 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师胡志伟系（部）主任王忠华摘要低通滤波器的功能是实现对低频段信号的通过，对高频段信号衰减。
本次设计采用有源滤波器电路进行设计。
参考课本《模拟电子电路基础》以及《OP放大电路设计》与《滤波器综合法设计原理》等书籍，最终选择具有负反馈的二阶有源滤波器电路。
关键词：滤波器；低通摘要 (3)第一章：设计内容 (5)1.1、设计要求: (5)1.2、设计任务 : (5)第二章：设计原理及其分析 (6)2.1设计原理 (6)2.2理论分析 (7)2.3 传输函数 (8)第三章：参数设定 (9)3.1压控电压源低通滤波器参数设定 (9)3.2无限增益多路反馈低通滤波器参数设定 (9)第四章：电路仿真结果 (11)4.1压控电压源低通滤波器仿真 (11)4.2无限增益多路反馈低通滤波器仿真 (13)第五章：电路的焊接与调试 (15)5.1电路的排版与焊接 (15)5.2电路的调试 (15)第六章：实验结论 (17)第七章：实验小结 (18)第八章：参考文献 (19)附录：元件清单 (20)第一章：设计内容1.1、设计要求:1、分别用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计电路；2、截止频率fc=2KHz；3、增益Av=2。
课程设计二阶低通滤波器电路设计及分析
课题名称：二阶低通滤波器电路设计及分析指导老师：蒋开明姓名：学号：专业：电气工程及其自动化日期：2010年6月16日二阶低通滤波器电路设计及分析一、课题目的：1、进一步掌握各种滤波电路的工作原理。
2、了解Multisim10的基本操作，并学会用Multisim10进行仿真设计。
3、学会对比并结合理论分析结果进行仿真软件分析。
4、锻炼实际动手能力，增强对课本知识的理解。
二、软件简介：Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
Multisim 10是IIT公司推出Multisim 20006年底又发布最新的版本。
Multisim 10提供了全面集成化的设计环境，完成从原理图设计输入、电路仿真分析到电路功能测试等工作。
当改变电路连接或改变元件参数，对电路进行仿真时，可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响。
图一 Multisim基本界面三、原理：由于一阶低通滤波器的幅频特性下降速率只有-20 dB／10 f，与理想情况相差太大，其滤波效果不佳。
为了加快下降速率，使其更接近理想状态，提高滤波效果，我们经常使用二阶RC有源滤波器。
采取的改进措施是在一阶的基础上再增加一节RC网络。
电路上半部分是一个同相比例放大电路，由两个电阻R1，Rf和一个理想运算放大器构成。
R1与Rf均为16 kΩ。
二阶低通滤波器
钦州学院《模拟电子》课程设计报告院系机械与船舶海洋工程学院专业过程控制自动化学生班级 2013级133班姓名刘良新学号 **********指导教师单位钦州学院指导教师姓名张晓培指导教师职称2016年10月二阶低通滤波器自动化专业 2013级刘良新指导教师张晓培摘要：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。
二阶低通滤波器可用压控和无限增益多路反馈。
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proteus仿真软件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。
关键词：二阶低通滤波器，截止频率，电路设计设计目的:（1）进一步掌握模拟电子技术课程所学的理论知识，重点复习滤波器设计需要的知识点。
（2）了解滤波器的工作原理，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
（3）了解并熟悉电路设计的基本思想和方法。
目录前言 (4)第一章课程设计要求 (5)1.1设计要求 (5)第二章系统组成及工作原理 (2)2.1有源二阶压控滤波器 (2)2.2无限增益多路反馈有源滤波器 (6)第三章电路设计、参数计算、器件选择 (5)3.1二阶压控低通滤波器设计及参数计算 (5)3.2无限增益多路反馈有源滤波器的设计及参数计算 (8)第四章电路组装及调试 (6)4.1压控电压源二阶低通滤波电路 (6)4.2无限增益多路负反馈二阶低通滤波器 (9)第五章实验结论 (11)5.1实验数据记录与处理 (11)5.2设计体会................................................................................. . (11)参考文献 (14)附录一芯片介绍： (14)附录二元件清单 (15)附录三实物图 (15)前言当今时代，随着科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和科学技术领域中占有不可或缺的核心地位。
二阶有源低通滤波器课程设计
长沙学院模电课程设计说明书目二阶有源低通滤波器系（部）电子与通信工程系专业（班级）09 通信彭雄亮号2009043209指导教师谢志宇张刚林王璐露高岳民起止日期2010年11月22日一27日摘要：我课程设计的课题是二阶有源低通滤波器。
首先，根据老师给定的课程设计的任务和要求，选定一款集成运算放大器，再根据技术要求选择其它元器件，设计出外围电路，并设计出整体电路的电路图及其各元件的参数，同时要给出其工作原理；第二步，对设计出的电路图进行仿真。
通过仿真软件Multisim 对所设计的电路的进行瞬态分析测试和交流扫描以及其它必要仿真，并进行分析，确定电路设计的正确性和可行性；最后，第三步把仿真结果与理论指标进行对比分析，并对设计成果作出评价.关键词:滤波器、二阶有源低通感量，这就必然增加电感元件的体积，重量与成本。
这种矛盾在低频时尤为突出。
为了解决这一矛盾，五十年代有人提出用由电阻、电容与晶体管组成的有源网络替代电感元件，由此产生了用有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器，称为有源滤波器。
六十年代末由分立元件组成的有源滤波器得到应用。
七十年代以来，由薄膜电容、薄膜电阻和硅集成电路运算放大器构成的薄膜混合集成电路提供了大量质优价廉的小型和微型有源RC滤波器。
集成电路技术的出现和迅速发展给有源滤波器赋予巨大的生命力。
集成电路有源滤波器不但从根本上克服了R、L、C无源滤波器在低频时存在的体积和重量上的严重问题，而且成本低、质量可靠及寄生影响小。
和无源滤波器相比，它的设计和调整过程较简便，此外还能提供增益。
当然，有源滤波器也有如下缺点：1.由于有源元件固有的带宽限制，使绝大多数有源滤波器仅限于音频范围(f <20KHZ)内应用，而无源滤波器没有这种上界频率限制，适用的频率范围可高达500MHZ2.生产工艺和环境变化所造成的元件偏差对有源滤波器的影响较大。
3.有源元件要消耗功率。
尽管如此，在声频(f <4KHZ)范围内有源滤波器在经济和性能上要比无源滤波器优越得多，界各国先进的因此在世电话通信系统中得到极其广泛的应用。
二阶低通滤波器设计报告
二阶低通滤波器设计报告设计目标：设计一个二阶低通滤波器，实现对输入信号的高频成分进行抑制，从而实现信号的平滑处理。
设计原理：二阶低通滤波器是基于巴特沃斯（Butterworth）滤波器的设计方法。
巴特沃斯滤波器是一种特殊的滤波器，其特点是在通带范围内具有最平坦的幅频特性，且在阻带范围内具有最快的衰减。
设计步骤：1. 确定滤波器的通带截止频率和阻带截止频率。
通带截止频率是指在该频率之前的信号成分会通过滤波器，而在截止频率之后的信号成分会被滤波器抑制。
阻带截止频率是指在该频率之后的信号成分会被滤波器抑制。
2. 根据巴特沃斯滤波器的设计表格，可以得到二阶低通滤波器的主要参数：截止频率、通带增益和阻带衰减。
3. 根据所给的截止频率和阻带衰减要求，在设计表格中找到相应的参数值，并得到对应的通带增益。
4. 根据得到的参数值，可以计算出二阶低通滤波器中各个阶段的传递函数和巴特沃斯滤波器的极点位置。
5. 根据所得到的传递函数和极点位置，可以确定滤波器的系统函数。
6. 可以使用系统函数进行滤波器的频率响应仿真和频率响应曲线的绘制。
7. 根据设计需求，可以进行滤波器的进一步优化，如增加滤波器阶数或采用其他滤波器设计方法。
设计结果：根据给定的截止频率和阻带衰减要求，得到了二阶低通滤波器的参数值。
通过系统函数的频率响应仿真和绘制，可以验证滤波器的设计效果。
结论：二阶低通滤波器是一种常用的滤波器设计方法，可以实现对信号的高频成分进行抑制，从而实现信号的平滑处理。
通过合理选择滤波器的参数值，可以得到满足设计要求的滤波器。
在实际应用中，可以根据具体需求对滤波器进行进一步优化，以获得更好的滤波效果。
二阶低通滤波器的设计--模电课设报告要点
课程设计说明书课程设计名称：模拟电路课程设计课程设计题目：二阶低通滤波器的设计学院名称：南昌航空大学信息工程学院专业：通信工程班级：学号：姓名：评分：教师：2013 年03 月06 日模拟电路课程设计任务书2012－2013 学年第2学期第 1 周－ 3 周；；表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要有源滤波器是由工作在线性区的集成运放和RC网络组成，实际上是一种具有特定频率响应的放大器。
滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分。
本次实验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和无限增益多路反馈二阶有源低通滤波电路，用LM324系列芯片进行工作，内由四个独立的，高增益，内部频率补偿运算放大器组成，采用仿真软件Multisim12.0，对压控电压源型二阶有源低通滤波电路和无限增益多路反馈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。
关键字：LM324，低通，滤波目录前言 0第一章系统设计方案选择 (1)1.1总方案设计 (1)1.2子框图的作用 (1)1.3方案选择 (1)第二章系统组成及工作原理 (2)2.1压控电压源二阶有源低通滤波器 (2)2.2无限增益多路反馈二阶有源低通滤波器 (3)第三章单元电路设计、参数计算、器件选择 (4)3.1压控电压源二阶有源低通滤波器设计及参数计算 (4)3.2无限增益多路反馈二阶有源低通滤波器的设计及参数计算 (4)第四章电路组装及调试 (6)4.1压控电压源二阶有源低通滤波器电路 (6)4.1.1调节方法 (6)4.1.2理论数据 (6)4.1.3实际测试数据 (6)4.1.4结果分析 (6)4.2无限增益多路反馈二阶有源低通滤波器电路 (7)4.2.1调节方法 (7)4.2.2理论数据 (7)4.2.3实际测试数据 (7)4.2.4结果分析 (7)4.3实物图 (7)第五章总结 (8)参考文献 (9)前言早先的滤波器是由电器，电容和电阻构成的无源电路，然而电感的使用带来了许多问题：第一，电感的损耗比电容大得多，因而其品质因数L Q （定义=/L L Q L r ω,L r 为电感的损耗电阻）低于1000，而电容的品质因数C Q (定义=/C C Q C g ω,C g 为电容的损耗电导)可高达10000，工作频率越低，L Q 就越小；第二，低频工作时的电感通常都要用铁磁材料为芯，从而造成其特性的非线性，并由此产生不需要的信号谐波；第三，电感会发射和接受电磁波，从而把杂质干扰引进电路，造成不良后果；第四，电感的体积，重量和成本都偏高，工作频率越低，这些缺点便越突出。
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课程设计说明书课程设计名称：模拟电子技术课程设计课程设计题目：二阶低通滤波器的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号：：评分：教师：20 12 年 3 月日模拟电子技术 课程设计任务书20 10 －20 11 学年 第 2 学期 第 1 周－ 3 周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
题目二阶低通滤波器的设计容及要求（1）分别用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计电路（2）截止频率kHz 2f p =(3) 增益2A v =进度安排第1周：周一至周三查资料，完成原理图设计及仿真；第1周：周四至第2周周二，完成系统的制作、调试；第2周：周三设计结果检查。
学生：指导时间指导地点： 楼 室 任务下达20 年 月 日 任务完成 20 年 月 日 考核方式 1.评阅 □ 2.答辩 □ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师 系（部）主任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具有一定幅值和线性相移，而在阻带幅值应为零。
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相应的放大器。
滤波器的阶数越高，幅频特性的速率越快，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。
根据指标，本次设计选用二阶有源低通滤波器。
该电路主要采用了uA741运放，并且在一阶的基础上增加一节RC网络，加大幅频特性衰减斜率，以达到在给定的频段，让信号无衰减的通过电路，而通带外的其他信号将受到很大的衰减，从而提高滤波效率。
关键词：低通滤波器集成运放uA741 RC网络目录前言 (5)第一章设计任务 (6)1.1 课设题目 (6)1.2 设计容与要求 (6)第二章系统设计原理及方案选择2.1 二阶有源低通滤波器的特点 (6)2.2设计原理 (8)2.3 芯片选择：uA741CD (9)2.4 方案一二阶压控电压源低通滤波电路 (10)2.5 方案二二阶无限增益多路反馈低通滤波电路 (11)第三章单元电路设计与计算3.1 二阶压控电压源低通滤波的设计 (12)3.1. 1电路的选择 (12)3.1. 2电路元件参数的计算 (12)3.2 二阶无限增益多路反馈低通滤波的设计 (14)3. 2.1电路的选择 (14)3. 2.2电路元件参数的计算 (15)第四章实验、调试及测试结果析4.1 电路的安装 (15)4.2 电路的调试及测试结果分析 (16)结论与体会 (17)参考文献 (18)附录一电路原理图及仿真 (19)附录二元件清单 (20)附录二UA741CD芯片原理图 (21)前言当今时代，随着科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域中占有不可或缺的核心地位。
以前的三次工业革命就使我们的社会发生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。
同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。
而作为二十一世纪的一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。
低通滤波器在现实生活中运用也十分的广泛。
该种滤波器是只有在规定的低频率围才能使信号通过，而且其电路性能稳定，增益容易调节。
利用这一性质不仅可以滤出有用信号通过且同时抑制无用信号。
工程上也常常用低通滤波器作信号处理、数据传送和抑制干扰等。
例如：无线电发射机使用低通滤波器阻塞可能引起与其它通信发生干扰的谐波发射；固体屏障也是一个声波的低通滤波器，当另外一个房间中播放音乐时，很容易听到音乐的低音，但是高音部分大部分被过滤掉。
我国现有滤波器的种类和所覆盖的频率虽然基本上满足现有各种电信设备。
但从整体而言，我国有源滤波器发展比无源滤波器缓慢，尚未大量生产和应用。
我国电子产品要想实现大规模集成，滤波器集成化仍然是个重要课题。
第一章设计任务1.1 课设题目二阶低通有源滤波器的设计与制作1.2 设计容与要求一、基本要求（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kHz2f=；p（3）增益2=。
Av二、设计容(1)根据原理图分析电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的 uA741CD芯片的管脚及其功能；（3）进行电路的焊接和调试，直到电路能够达到设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告。
三、设计目标（1）通带信号衰减要小，阻带信号衰减要尽量大，由通带过渡到阻带的衰减特性陡直上升；（2）通带的特性阻抗要为常数，以便阻抗匹配。
第二章系统设计原理及方案选择2.1 二阶有源低通滤波器的特点：（1）有源低通滤波器：容许低频信号通过, 但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过，而且通带放大倍数和频率特性并不随负载变化而变化。
（2）压控电压源二阶滤波电路的特点：运算放大器为同相接法，滤波器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，滤波器相当于一个电压源。
其优点是：电路性能稳定，增益容易调节。
（3）无限增益多路负反馈二阶滤波电路的特点：运算放大器为反相接法，由于放大器的开环增益无限大，反相输入端可视为虚地，输出端通过电容和电阻形成两条反馈支路。
其优点是：输出电压与输入电压的相位相反，元件较少，但增益调节不方便。
（4）巴特沃思滤波器：所谓巴特沃思滤波器就是以巴特沃思近似函数作为滤波器的系统函数，该函数以最高阶台劳级数的形式来逼近理想矩形特性。
巴特沃思滤波器一种幅度平坦的滤波器，即其幅频特性在直至衰减3dB的截至频率处几乎是完全平坦的，但在截止频率附近有峰起，对阶越响应有过冲和振铃现象，过渡带以中等速度下降，下降率为-6ndB/倍频程，其巴特沃思低通滤波器的幅度特性曲线如图1.1所示图1.1归一化巴特沃思低通滤波器的幅度特性曲线2．2 设计原理（一）简单二阶低通滤波器是在一阶的基础上加入一节RC；二阶低通滤波器由两部分组成，上半部分是一个同相比例放大电路，由两个电阻R1，Rf和一个理想运算放器(uA741CD)构成。
下半部分是一个二阶RC滤波电路，由两个电阻R 及两个电容C构成。
原理结构图如图2.1所示：图 2.1 简单二阶低通滤波器（二）有源滤波器的形式有好几种，本实验主要是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：，n=1，2，3，. . .（1）写成：（2）其中A uo为通带的电压放大倍数，ωC 为截止角频率，n称为滤波器的ncuouAjA211)(⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=ωωωncuouAjA21)(⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=ωωω阶。
从（2）式中可知，当ω=0时，（2）式有最大值1 ω=ωC 时，（2）式等于0.707，即A u 衰减了3dB ；n 取得越大，随着ω的增加，滤波器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曲线。
当ω>>ωC 时，（3） 两边取对数，得：lg 20cuo u n A j A ωωωlg 20)(-≈ （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对于二阶低通滤波器，其传递函数：222)(c cc uo u s Q s A s A ωωω++=（5） 归一化后的传递函数： 2.3 芯片选择：uA741CDuA741芯片是通用的高增益运算放大器，这类单片硅集成电路芯片提供输出短路保护和闭锁自由运作。
而且还具有广泛的共同模式，11)(2++=L Luo L u s Q s A s A n c uo u A j A ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≈ωωω1)(差模信号围和低失调电压调零能力与使用适当的电位芯片管脚图及部分参数如下所示uA741CD芯片管脚图:1管脚和5管脚为偏置(调零端)，2管脚为正向输入端，3管脚为反向输入端，4管脚接地，6管脚为输出，7管脚接电源 8管脚空uA741CD芯片部分参数2.4 方案一二阶压控电压源低通滤波电路将简单的二阶低通滤波电路（图2.1）中接地的电容C1端该接到集成运放的输出端，便得到压控电压源二阶低通滤波电路，如图2.2所示。
电路中既引入了负反馈，又引入了正反馈。
当信号频率趋于零时，由于C1的电抗趋于无穷大，因而正反馈很弱；当信号频率趋于无穷大时，由于C2的电抗趋于零，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，又不会因正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，故称压控电压源滤波电路。
2-1 压控电压源低通滤波器原理图2.5 方案二二阶无限增益多路反馈低通滤波电路无限增益多路反馈滤波电路也是通过增加RC环节，使得滤波器的过渡带变窄，衰减斜率值加大，电路如图2.2所示。
但不同的是无限增益多路反馈滤波电路通过改变Rf的连接，改善f0附近的频率特性，实现多路反馈效果。
同时，因为图2.4所示电路中的运放可看成理想运放，即可认为其增益无穷大，故也将该种电路称为无限增益多路反馈滤波电路。
2.2无限增益多路反馈低通滤波器原理图第三章单元电路设计与计算3.1 二阶压控电压源低通滤波的设计3.1. 1电路的选择选择电路的原则应力求结构简单，调整方便，容易满足指标要求。
现在，我们选择图2所示的二阶压控电压源低通滤波电路。
图3.1 二阶压控电压源低通滤波电路3.1. 2电路元件参数的计算（1）电路如图2.1所示。
其传输函数为：其归一化的传输函数： 11)(2++=L L uo L u s Qs A s A 其中Q 为品质因数 通带放大倍数： 341R R A uo += （1） 滤波器的截止角频率：c c f C C R R πω212121== （2） 为了减少输入偏置电流及其漂移对电路的影响，应使：4321//R R R R =+ （3）将上述方程与341R R A uo += 联立求解，可得： )(214R R A R f += (4)（2）参数计算 在上面四个式子中共有六个未知数，三个已知量，因此有许多元2212111)1(11C R A C R C R Q uo c -++=ω143-=f A R R cL s s ω=件组可满足给定特性的要求，这就需要先确定某些元件的值：令R 1=R 2=R ，C 1=C 2=C ；先取C 1=C 2=C ，然后再计算R 1和R 2。
又由于 fp=2KHZ ，因此先确定电容C 1=C 2的值，即取： F C C C μ010.021===，将C 1=C 2=C 代入式f 0 =1/2πRC ，可分别求得： R1=R2=8K ； ②计算R3、R4，AVP=1+R4/R3;又AVP=2,R3=R4=4R1,即：R3=R4≈51K3. 2二阶无限增益多路反馈低通滤波的设计3. 2.1电路的选择二阶无限增益多路反馈低通滤波电路的选择要求与二阶压控电压源低通滤波的相同，这里就不多讲了，我们选择图3.2所示的电路。