RC有源滤波器的课程设计报告
RC高通有源滤波器课程设计报告
课程设计设计题目RC高通有源滤波器学生姓名学号专业班级指导教师设计类型：信号与系统课程设计设计制作一个增益可调，截止频率C=3000Hz的RC有源高通滤波器阅读教材第十章第八节，理解RC有源滤波器；查阅有关RC有源滤波器设计的相关资料，确定设计方案和元件数值；用Multisim模拟所得滤波器的频响特性（运放选用NE5532）；由于实验室只能提供特定的的元件数值，按照能获得的元件数值对电路进行修正和模拟，获得最符合要求的电路元件参数。
按获得的电路及元件参数，用面包板焊接好滤波器，连接信号发生器、示波器，测试电路的频响。
分析实验结果：测试结果与模拟结果的差异及其原因及可能的改进方法。
撰写课程设计报告。
课程设计题目：设计制作一个增益可调，截止频率=3000Hz的RC有源高通滤波器要求如下：阅读教材第十章第八节，理解RC有源滤波器；查阅有关RC有源滤波器设计的相关资料，确定设计方案和元件数值；用Multisim模拟所得滤波器的频响特性（运放选用NE5532）；由于实验室只能提供特定的的元件数值，按照能获得的元件数值对电路进行修正和模拟，获得最符合要求的电路元件参数。
按获得的电路及元件参数，用面包板焊接好滤波器，连接信号发生器、示波器，测试电路的频响。
分析实验结果：测试结果与模拟结果的差异及其原因及可能的改进方法。
撰写课程设计报告。
二. 课程设计目的：理解RC有源滤波器，学习RC有源滤波器的设计方法，由滤波器设计指标计算电路元件参数。
掌握应用Multisim软件；掌握常用元器件的识别和测试，测量有源滤波器的幅频特性；熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；体会课程设计的过程，通过理论联系实际，提高和培养创新能力，提高实践能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。
课程设计环境：Multisim介绍Multisim是Interctive Image Technologies公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的软件，目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。
RC有源滤波器设计
下图3-6 和3-7为RC有源带通滤波器的仿真图
图3-6为RC有源带通滤波器的仿真电路图和波特图
图3-7为RC有源带通通滤波器的仿真电路波特图
3.2二级RC有源滤波器的制作
1、制作过程中用到的工具和仪器如下所示： 万能板、电烙铁、镊子、焊锡丝、导线、尖嘴钳、数字万用表等
等！ 2、制作过程： ①先在纸上画好电路图，电路图的大小和实物大小应相差不大，进
维体系和实验的构成要素（主体，手段，对象和目的）为教材内容展 开。
过本课题的设计，培养学生掌握电子技术的科学实验规律，实验技 术，测量技术等实验研究方法，使其具有独立实验研究的能力，以便在 未来的工作中开拓创新。
本设计所涉及的知识：方案论证，产品说明，原理说明，安装工 艺，调试与测试，焊接技术，元件清单，操作说明。
图3-1为RC有源低通滤波器的仿真电路图和波特图
图3-2 RC有源低通滤波器的波特图
3.1.2二级RC有源高通滤波器的仿真
1、仿真步骤如下， ①打开EWB，创建并保存画好电路图，如图3-3所示。 ②设置信号发生器；选择正弦波，输入Ui=100mV。 ③打开波特图仪，设置并运行电路，调整波特仪中波形，观察截止频率 及电压放大倍数并将数据和波形记录如图3-4所示！
行这一步目的为了确定元器件在万能板大概位置，便于焊接！ ②元器件的安装。安装一个元器件，先要用尖嘴钳将其引脚成
型，然后用镊子把引脚放入万能板．高度要适中，符合电气标准． 然后再进行焊接，完毕后，要用万用表测量元器件引脚和板之间是 否接触良好，是否为虚焊。然后再这个方法一次安装每一个元器 件。
③安装完每个元器件后，整个电路基本差不多制作完成，此时 应对照所设计的电路图用万用表检查整个电路是否连接好，电路是 否接正确。检查确认无误后，二级RC有源滤波器的制作也就完成 了。
RC有源滤波器(课程设计任务书)
课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称 电子线路课程设计 学生姓名 专业班级 设计题目 RC 有源滤波器设计一、课程设计的任务和目的任务:设计一个RC 有源滤波器。
目的：培养学生综合运用所学知识的能力，综合设计能力，培养动手能力及分析问题、解决问题的能力。
二、设计内容、技术条件和要求性能指标要求：1、设计一个二阶Butterworth Sallen-key 型低通滤波器，要求截止频率KHz f c 2=，增益2=V A ；2、设计一个二阶Butterworth MFB 型高通滤波器，要求截止频率Hz f c 100=，增益5=V A ； 3、设计一个二阶Butterworth 带通滤波器，要求中心频率KHz f 10=，增益2=V A ，品质因数10=Q 。
实验仪器设备：低频信号发生器、实验箱、元器件及工具、双踪示波器、直流稳压电源。
设计内容与要求：1、认真查阅相关文献，写出设计预习报告；2、根据已知条件及性能指标要求，确定电路及元器件参数（以上两步要求在实验前完成）；3、对设计电路进行计算机仿真，验证设计是否正确4、在实验箱面包板上安装电路，并进行调试，使其满足设计要求。
5、所有实验完成后，写出课程设计报告。
三、时间进度安排第1周 周一上午布置设计任务，讲解设计要求，安排答疑、实验时间；周三下午课程设计答疑，其他时间学生查资料，做初步理论设计；第2周 周一交设计初稿，由指导教师审查；周三、四学生进实验室做仿真实验，并根据实验情况修正设计图；周四、五做插接线实验，最后根据实验情况总结、撰写设计说明书。
四、主要参考文献1、电子线路（线性部分）第四版谢嘉奎2、各种版本模拟电子技术教程 3. 集成电路手册指导教师签字：2010 年12 月22 日。
哈工大模电自主设计实验 RC有源滤波器
姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称 RC有源滤波器的研究1.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RC有源滤波器的设计，学会测量有源滤波器幅频特性。
2.总体设计方案或技术路线由阻容元件和运算放大器组成的滤波电路称为RC有源滤波器。
由于集成运放有限带宽的限制，目前RC有源滤波器的工作频率较低，一般不超过1MHz。
（1）低通滤波器低通滤波器用来通过低频信号，衰减或抑制高频信号。
二阶有源低通滤波器由两级RC滤波环节与同相比例运算电路组成，第一级电容接至输出端，引入适量正反馈，以改善幅频特性。
设计电路图如下所示，改变输入信号频率，记录输出信号幅值及放大倍数，先测量出一组幅频特性曲线，再改变电阻R f的值，记录数据，得到新的幅频特性曲线，再进行对比。
（2）高通滤波器高通滤波器用来通过高频信号，衰减或抑制低频信号。
只要将低通滤波器中起滤波作用的电阻、电容互换，即可变成二阶有源高通滤波器。
高通滤波器的性能与低通滤波器相反，其频率响应和低通滤波器是“镜像”的关系。
设计电路图如下所示，改变输入信号频率，记录输出信号幅值及放大倍数，先测量出一组幅频特性曲线，改变电阻R f的值，记录数据，得到新的幅频特性曲线，再进行对比。
本实验主要研究低通滤波器和高通滤波器的幅频特性，截止频率和品质因数，以及改变电路参数对滤波效果的影响。
3.实验电路图（1）低通滤波器设计电路图（由Multisim7绘制）（2）高通滤波器设计电路图4. 仪器设备名称、型号实验电路板双踪示波器双路直流稳压电源函数信号发生器数字万用表导线若干5.理论分析或仿真分析结果(1)低通滤波器R4=10kΩ时幅频特性曲线和相频特性曲线如下所示当R4=12kΩ时幅频特性曲线和相频特性曲线如下所示当R4=15kΩ时幅频特性曲线和相频特性曲线如下所示（2）高通滤波器R4=10kΩ时幅频特性曲线和相频特性曲线如下所示用光标测量法测得截止频率为1.2514kHzR4=12kΩ时幅频特性曲线和相频特性曲线如下所示R4=15kΩ时幅频特性曲线和相频特性曲线如下所示6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）（1）检查导线通断，仪器仪表是否正常。
RC有源高通滤波器课程设计报告完美版
科信学院电子电路仿真及设计CDIO三级项目设计说明书（2012/2013学年第二学期）题目：__ 高通滤波器___ __ _____专业班级：通信工程11级2班学生姓名：吕阳学号：110312230指导教师：马永强、贾少锐、李晓东、付佳设计周数：2周2013年7月5日目录一直流稳压电源1.1电源的设计及要求---------------------------------------------1 1.2基本原理分析-----------------------------------------------------1 1.3电路设计原理图，实物图, 参数计算及仿真------------4 二振荡器2.1振荡器的设计及要求-------------------------------------------6 2.2系统工作原理-----------------------------------------------------6 2.3电路设计原理图，实物图,参数计算及仿真--------------6 三滤波器3.1滤波器的设计及要求-------------------------------------------11 3.2系统的设计方案-------------------------------------------------11 3.3系统组成及工作原理-------------------------------------------11 3.4电路设计原理图,实物图，参数计算及仿真-------------12 附录原件清单-------------------------------------------------------17第一章电源设计1.1电源的设计及要求1.11设计任务设计并制作一个±5V直流稳压电源1.12 设计要求1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计和调试能力。
RC有源滤波器实验设计报告(二)
RC有源滤波器实验设计报告(二)
1. 实验目的
本次实验的目的是设计并制作一个RC有源滤波器，通过实验验证其滤
波效果，并深入了解有源滤波器的工作原理和设计方法。
2. 实验原理
RC有源滤波器是一种基于RC滤波器的电路，通过加入一个放大器来增加滤波器的增益和频率选择性。
其基本原理是将输入信号经过一个RC
滤波器，然后再通过一个放大器来放大信号，最后输出滤波后的信号。
3. 实验步骤
1）根据设计要求选择合适的电容和电阻，设计RC滤波器的截止频率。
2）根据放大器的放大倍数和输入阻抗，确定放大器的电路结构和参数。
3）将RC滤波器和放大器连接起来，组成RC有源滤波器电路。
4）使用万用表和示波器对电路进行调试和测试，调整电路参数，使得
滤波器输出符合设计要求。
5）记录实验数据，分析滤波器的性能和特点。
4. 实验结果
经过实验测试，我们成功设计并制作了一个RC有源滤波器，其截止频
率为1kHz，放大倍数为10倍。
在输入一个频率为1kHz的正弦波时，经过滤波器后输出的幅值和相位均符合设计要求。
同时，我们还测试了滤波器对不同频率信号的响应，发现滤波器对高频信号有较好的抑制效果，对低频信号的放大倍数较高。
5. 实验结论
本次实验成功设计并制作了一个RC有源滤波器，通过实验验证了其滤波效果和特点。
同时，我们也深入了解了有源滤波器的设计原理和方法，对于以后的电路设计和实验有了更深入的认识和理解。
RC有源滤波器的设计总结[5篇范例]
![RC有源滤波器的设计总结[5篇范例]](https://img.taocdn.com/s3/m/07a65923876fb84ae45c3b3567ec102de3bddf59.png)
RC有源滤波器的设计总结[5篇范例]第一篇：RC有源滤波器的设计总结总结与体会本次模电课程设计基本上完成了，虽然很累，但我们感到很满足。
刚开始的时候，由于我们当时对于滤波电路的理解不是非常的深入，这使得我们在一开始就遇到了一个比较棘手的问题，后来我们终于跳出了思维的枷锁，完全摆脱了这个问题，后来我们也遇到了其他的一些问题，但经过我们长时间的努力，并在老师的指导下终于算是比较圆满的完成了本次模电课程设计。
通过本次模电课程设计，我们进一步掌握了有源滤波器，示波器在测试时的主要事项及操作规范，与此同时，了解了滤波器的参数估算方法，掌握了其电路的调试方法，并加深了有源滤波器在实际生活中的实际应用。
以multisim为平台分析有源滤波器的电路，使用虚拟示波器等虚拟原件，采用交流分析方法和参数扫描分析方法仿真分析了有源滤波器电路的工作特性，及各元件参数对输入输出特性的影响，并演示了multisim中虚拟仪器及各种分析方法的使用。
经过本次的课程设计，我们解决了许多在实际过程中的问题，同时也学到了很多。
我们不仅弄懂了很多以前不太了解的东西，还让我们体会到人与人之间的沟通，团队成员的协作的乐趣，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团队协作的精神。
除此之外，它让我们明白只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合，从理论中得到结论，才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
参考文献1.《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社。
2.《模拟电子技术基础》康华光高等教育出版社。
3.《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社。
第二篇：开题报告-并联型电力有源滤波器设计开题报告电气工程及自动化并联型电力有源滤波器设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着电力电子技术的迅速发展，越来越多的电力电子装置在配电系统中得到了广泛的应用。
这些电力电子设备的效率日趋提高，并以其灵活可控的特性逐渐成为功率变换和调节的一个不可或缺的重要环节。
RC高通有源滤波器课程设计报告
课程设计设计题目RC高通有源滤波器学生姓名学号专业班级指导教师设计类型：信号与系统课程设计课程设计主要内容设计制作一个增益可调，截止频率C=3000Hz的RC有源高通滤波器1.阅读教材第十章第八节，理解RC有源滤波器；2.查阅有关RC有源滤波器设计的相关资料，确定设计方案和元件数值；3.用Multisim模拟所得滤波器的频响特性（运放选用NE5532）；4.由于实验室只能提供特定的的元件数值，按照能获得的元件数值对电路进行修正和模拟，获得最符合要求的电路元件参数。
5.按获得的电路及元件参数，用面包板焊接好滤波器，连接信号发生器、示波器，测试电路的频响。
6.分析实验结果：测试结果与模拟结果的差异及其原因及可能的改进方法。
7.撰写课程设计报告。
一.课程设计题目：设计制作一个增益可调，截止频率=3000Hz的RC有源高通滤波器要求如下：1.阅读教材第十章第八节，理解RC有源滤波器；2.查阅有关RC有源滤波器设计的相关资料，确定设计方案和元件数值；3.用Multisim模拟所得滤波器的频响特性（运放选用NE5532）；4.由于实验室只能提供特定的的元件数值，按照能获得的元件数值对电路进行修正和模拟，获得最符合要求的电路元件参数。
5.按获得的电路及元件参数，用面包板焊接好滤波器，连接信号发生器、示波器，测试电路的频响。
6.分析实验结果：测试结果与模拟结果的差异及其原因及可能的改进方法。
7.撰写课程设计报告。
二. 课程设计目的：1.理解RC有源滤波器，学习RC有源滤波器的设计方法，由滤波器设计指标计算电路元件参数。
2.掌握应用Multisim软件；3.掌握常用元器件的识别和测试，测量有源滤波器的幅频特性；4.熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；5.体会课程设计的过程，通过理论联系实际，提高和培养创新能力，提高实践能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。
RC有源滤波器实验设计报告
《RC有源滤波器快速设计》实验报告小组成员：黄文成习灿方丹指导老师: 汤依婷湖北经济学院电子工程系2013．03摘要： 由RC 元件与运算放大器组成的滤波器称为RC 有源滤波器，其功能是让一定范围内的频率通过，抑制或者急剧衰减频率范围以外的信号。
因受到运算放大器带宽的限制，这类滤波器仅适用于低频范围。
根据频率范围可分为低通、高通、带通和带阻四种滤波器。
滤波器的用处非常大，它可以处理信号,虑去无用的干扰信号，使信号满足自己的需要。
如许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器，以选出各个不同频段的信号，在显示上利用发光二极管点亮的多少来指示出信号幅度的大小。
目前，滤波器被广泛用于通信、广播、雷达以及许多仪器设备中。
设计性能指示要求方案（一）一级二阶低通与一级二阶高通级联。
截至频率 Hz f H 3000=,Hz f L 300=, 增益10=V A 阻带衰减速度为-40dB/10倍频方案（二）一级二阶带通滤波器。
中心频率KHz f 10=，增益2=V A ，品质因素10=Q一、方案设计方案（一）实现二阶带通滤波器的电路有压控电压源（VCVS ）电路和无限增益多路反馈(MFB)电路。
如果要求带宽BW 的范围很宽，可采用一级二阶高通滤波器与一级二阶低通滤波器相级联，但其阻带的衰减率为-40db/10倍频程，滤波器的带宽由两个滤波器的截止频率所决定。
所以我们选用一个截止频率为300Hz ，增益为2的二阶低通滤波器和一个截止频率为3KHz ，增益为5的二阶高通滤波器。
方案（二）二阶带通滤波器 的性能参数有中心角频率0w 或0f ，0w 对应的增益为v A ，带宽L H f f BW -=，品质因素BW f Q 0=，Q 值越高，滤波器选择性越好，衰减速度越高，但Q 值也不能太高，否则会使电路难以调整，故取10=Q 。
二、电路设计设计步骤：1.根据截至频率c f 选定一个电容C 的标称值（单位uF ），使其满足Cf K c 100= （101≤≤K ）2.设计表中查出与v A 对应的电容值及1=K 时的电阻值，再将这些电阻值乘以参数K ，得到电阻的设计值。
RC有源带通滤波器的设计
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。
RC有源带通滤波器的设计
RC有源带通滤波器的设计有源带通滤波器是一种结合了有源和带通滤波器两种技术的电路设计。
有源滤波器使用了一个或多个放大器来增强滤波器的性能。
带通滤波器则是一种能够通过选择特定频率范围内的信号而阻断其他频率的滤波器。
有源带通滤波器的设计旨在实现对特定频率范围内信号的放大和通过，同时阻断其他频率的信号。
有源带通滤波器可以通过各种电子设备实现，包括操作放大器和其他被动电子元件。
在设计过程中，需要考虑滤波器的增益、带宽和频率响应等参数。
首先，确定需要通过的频率范围。
这可以根据需要来确定，例如需要通过500Hz至2kHz范围内的信号。
确定了频率范围后，可以计算出滤波器的中心频率，即带通滤波器应该放大的频率。
例如，在500Hz至2kHz范围内，中心频率可以设定为1.25kHz。
其次，根据中心频率和所需带宽，可以计算出带通滤波器的质因数。
质因数是一个用于衡量带通滤波器频率选择性能的指标，计算方法为中心频率除以带宽。
例如，对于1.25kHz的中心频率和200Hz的带宽，质因数为6250。
然后，根据质因数可以选择适当的有源滤波器电路。
常见的有源滤波器电路包括多级滤波器、巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。
这些电路各有优缺点，选取时需要综合考虑滤波器的性能要求和设计复杂度。
在选取了适当的有源滤波器电路后，可以根据所选电路的参数进行配置和调整。
这包括放大器的增益和频率响应等参数。
可以使用模拟电路设计软件来模拟和优化滤波器的性能。
完成电路设计后，需要制作滤波器的原型进行实际测试。
可以使用示波器和信号发生器等仪器来测试滤波器的频率响应和滤波效果。
根据测试结果，可以对电路进行调整和优化，直到满足设计要求。
最后，可以考虑增加其他功能和特性来进一步优化滤波器的性能。
例如，可以加入自动增益控制（AGC）电路来实现自动调节放大器增益，以适应不同输入信号的变化。
总之，有源带通滤波器的设计是一个综合考虑频率范围、中心频率、带宽、滤波器电路和性能要求等因素的过程。
RC有源滤波器的设计
目录RC有源滤波器的设计 (1)1. 设计目的 (1)2. 设计原理和指标 (1)3. 设计要求 (2)4. 参数确定 (3)4.1 二阶低通滤波器参数的确定 (3)4.2 二阶高通滤波器参数的确定 (5)4.3 工作原理 (7)5. 电路图的设计 (7)5.1 二阶低通滤波器电路图 (8)5.2 二阶高通滤波器电路图 (9)5.3 二阶带通滤波器电路图 (10)6 电路的安装 (10)7 调试与测试 (10)7.1 调试前的检查 (11)7.2 调试方法与原则 (11)7.2 调试中注意的事项 (12)8 实验设计总结与感悟 (13)附录 (14)参考文献 (15)RC有源滤波器的设计1. 设计目的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)；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2. 设计原理和指标有源滤波电路是指滤波电路中除了使用R、C等元件外，还应用了集成运放等有源滤波电路。
滤波电路的作用是选出有用频率的信号，使一定频率范围的信号能顺利通过，衰减很小，而在此频率范围之外的信号衰减很大。
通常称可以通过的频率范围为通带，不能通过的频率为阻待。
通带和阻带的界限频率称为截止频率。
(1) 低通滤波器：通带增益AUF=2；截止频率fH =2000Hz；Ui=100mV；阻带衰减：不小于-20dB/10倍频；图1低通滤波器电路图(2) 高通滤波器：通带增益AUF=5；截止频率fL =100Hz；Ui=100mV；阻带衰减：不小于-20dB/10倍频；图2高通滤波器电路图(3) 带通滤波器：通带增益AUF=2；中心频率：fO =1kHz；Ui=100mV；阻带衰减：不小于-20dB/10倍频。
图3带通滤波器电路图3. 设计要求（1）分别设计二阶RC低通、高通、带通滤波器电路，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；（2）在面包板或万能板上安装好电路，测量并调整静态工作点；（3）测量技术指标参数。
(2023)RC有源滤波器实验设计报告(一)
(2023)RC有源滤波器实验设计报告(一)(2023)RC有源滤波器实验设计报告实验背景在电子学中，滤波器是指能够通过对信号进行处理，使得希望留下的频率成分通过，而不希望的频率成分则被滤去的电路模块。
而RC有源滤波器是一种基于滤波器理论的电路，其能够对信号进行滤波和放大。
实验目的本实验旨在通过设计和制作RC有源滤波器，进一步深化学生对滤波器理论的理解和应用。
实验材料•电阻•电容•运算放大器•信号源•示波器•电源等实验步骤1.根据所需的滤波器类型，设计电路图和信号频率，选择相应的电阻和电容。
2.搭建电路并连接至信号源和示波器。
3.调节滤波器的增益和截止频率，得到所需的滤波效果。
4.观察滤波器输入和输出信号的波形和频谱，并记录实验数据。
实验结果通过本次实验，我们成功地制作出了RC有源滤波器，并得出了滤波器的截止频率和增益等参数。
实验结果表明，RC有源滤波器能够对信号进行滤波和放大，取得了良好的效果。
实验总结RC有源滤波器是一种基于滤波器理论的电路，其具备了较好的滤波和放大效果。
通过本次实验，我们深化了对滤波器理论的理解和应用，并学会了制作RC有源滤波器的基本方法。
该实验不仅有助于培养学生的实验能力，更有助于提升其电子学理论的学习水平。
实验注意事项1.实验过程中需注意电路的接线和电源的选取，以保证实验的安全。
2.在调节滤波器参数时，需注意示波器的设置和测量方法，以避免误差。
3.实验结束后，应将电路拆除并清理实验现场，以便下次实验。
实验拓展1.本次实验所制作的RC有源滤波器为低通滤波器，可尝试制作高通、带通、带阻等滤波器，探究其不同的滤波特性。
2.可研究其他有源滤波器结构及其特性，如Sallen Key滤波器等。
3.可将滤波器与其他电路组合，如振荡器、放大器等，探究其在电子学中的应用。
参考文献1.王峰, 赵秀平, 崔腾飞. 电子线路基础实验教程[M]. 南京: 东南大学出版社, 2016.2.Horowitz P, Hill W. The Art of Electronics[M]. 二版.Cambridge: Cambridge University Press, 1989.3.Sedra A S, Smith K C. Microelectronic Circuits[M]. 七版.Oxford: Oxford University Press, 2015.结语本次实验是一次基于滤波器理论的实验，其通过设计和制作RC有源滤波器，使学生进一步加强对电子学理论的理解和应用。
RC低通有源滤波器课程设计
模拟电子实验设计
二阶RC有源低通滤波器
1.设计指标及要求：
1、截止频率fc=1kHz
2、带外衰减速率大于-30dB/10倍频
3、电压增益Av=2
2. 设计方案：
二阶RC有源滤波器的功能是让一定频率的信号通过，而急剧衰减或抑制此频率范围外的信号。
常用的电路有电压控制电压源（VCVS）和无限增益多路反馈（MFB）电路。
无限增益多路反馈（MFB）电路的优点是电路有倒相作用，使用元器件较少，但增益调节对其性能参数会有影响，故应用范围比VCVS电路要小，本设计采用电压控制电压源（VCVS）电路，其优点是电路性能稳定，增益容易调节。
uA741的管脚图如图1：
图1
2.1 电路图如图2：
PS:双击获取文档，ctrl+A,ctrl+C，然后粘贴到word即可。
未能直接提供word版本，抱歉。
实验四 RC有源滤波电路
C
四、实验内容：
Vi
0.01 uF
R
33 K
R
Vo 33 K C
1、二阶有源低通滤波器
ViPP=1V 正弦波 Rf AVf =1+ R =1.586(4dB) 1
当AVf=1.12(1dB) fo=fH-fL= 1 = 482Hz 2π RC
0.01 uF R1 180 K
Rf 100 K
P39图6-1
实验四 RC有源滤波电路
一、实验目的：
1、熟悉运算放大器、电阻、电容构成的有源滤波器。 2、利用集成运算放大器设计最基本的二阶有源低通、 高通RC有源滤波器，搭建电路并调试。 3、掌握有源滤波器性能参数的测试技术。 4、利用集成运算放大器设计二阶有源带通滤波器， 搭建电路并调试。
二、实验元件：
芯片：LM324 电阻：33KΩ 电容：0.01uF 1个 2个、 180KΩ 2个、 0.033uF
信号频率f/Hz 50 100 200 300 400 480 550 600 Vi C 0.01 uF C 0.01 uF R 33 K
R
33 K Vo
Rf 100 K R1
180 K
P39图6-2
700
1K
5K
V0 /V
20Lg V0/Vi /dB
3、二阶有源带通滤波器（扩展）
C Vi R R 0.01 uF Vo Vi C C R 33 K Vo
1个、 2个 100KΩ 1个
三、实验原理：（P38~39 ）
滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时抑制
或衰减无用频率信号的电子装置，由RC元件与运算放
大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能让一定 频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率以外 的信号。根据频率范围可以分为高通、低通、带通与 带阻四种滤波器。
有源RC滤波器
3）式可知，在截止频率 fL 处，若 QL=1，则输出幅值为 A0；再由（10-2）式中 QL 的表达式可知，在本电路中，由
于 R1=R2、C1=C2，当 QL=1 时，AVF=2，即 A0=2。再调整 Rp，使其输出正弦波的幅值为输入的 2 倍，此时 QL=1。
记录 Rp 的阻值。
实验中测得的 Rp 的阻值为 11.062kΩ。当 QL=1 时，由 A0 的表达式可以算出理论 Rp 值为 10 kΩ，实验值的相对
=
− ������������
������4+������������
������������关于������1的灵敏度：������������������1������
=
������������������/������������ ������������1/������1
=
− 1；
2
同理，������������关于������2、������1、������2的灵敏度������������������2������
所绘制的曲线，可以看出，实验数据与理论计算符合得很好。
3）有限正增益带通二阶基本节 图 10.5 所示电路为有限正增益带通二阶基本节电路。用实验 1） 的方法可得带通二阶基本节传递函数的一般形式
������4+������������
������ℎ关于������1的灵敏度：������������������1ℎ
=
������������ℎ/������ℎ ������������1/������1
=
− 1；
2
同理，������ℎ关于������2、������1、������2的灵敏度������������������2ℎ
RC有源滤波器的课程设计报告
，2011 ~ 2012学年第二学期《RC有源滤波器的设计》课程设计报告题目：RC有源滤波器的设计专业：自动化班级：10自动化（2）XX：X乐夏安姚培X雷指导教师：江春红电气工程系2012年5月25日1、任务书摘要随着计算机技术的发展，模拟电子技术已经成为一门应用范围极广，具有较强实践性的技术基础课程。
电子电路分析与设计的方法也发生了重大的变革，为了培养学生的动手能力，更好的将理论与实践结合起来，以适应电子技术飞速的发展形势，我们必须通过对本次课程设计的理解，从而进一步提高我们的实际动手能力。
滤波器在日常生活中非常重要，运用非常广泛，在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的滤波器。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种滤波器。
用集成电路实现的滤波器与其他滤波器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
滤波器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
现在我们通过对滤波器器的原理以及结构设计一个能够低通、高通、带宽、阻带等多种形式的滤波器。
我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最合适本课题的方案。
在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。
按照设计的方案选择具体的元件，焊接出具体的实物，并在实验室对事物进行调试，观察效果是否与课题要求的性能指标作对比。
最后分析出现误差的原因以及影响因素。
目录第一章RC有源滤波器总方案设计 (5)1.1 方案框图 (5)1.2子框图的作用 (5)1.3 方案选择 (5)第二章RC低通有源滤波器的设计 (7)2.1低通滤波器的电路设计 (7)2.2低通滤波器的设计原理 (7)2.3 参数选择 (7)2.4 仿真 (7)2.5 小结 (9)第三章RC高通有源滤波器的设计 (10)3．1 高通滤波器的电路设计 (10)3.2 高通滤波器的设计原理 (10)3.3 高通滤波器的设计参数 (11)3.4 仿真...... . (11)3.5 小结 (12)第四章RC带通有源滤波器的设计 (14)4.1RC有源带通滤波器的设计 (14)4.2C有源带通滤波器的设计原理.. .............. . (14)4.3 参数计算 (14)4.4 仿真 (14)4.5 小结 (16)第五章RC带阻有源滤波器的设计 (18)5.1 有源带阻滤波电路的设计 (18)5.2 有源带阻滤波电路的设计原理. (18)5.3 参数计算 (18)5.4 仿真 (18)5.5 小结 (20)总结与体会 (21)参考文献 (21)附录 (22)答辩记录及评分表 (23)第一章总方案设计1．1方案框图图1-1 RC有源滤波总框图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。
RC 有源滤波器
实验19 RC 有源滤波器一、 实验目的1. 深刻理解 RC 有源滤波器的工作原理。
2. 掌握有源滤波器的测量和调试技术。
二 、实验原理滤波器是一种能使有用频率的信号通过而同时能对无用频率的信号进行抑制或衰减的电子装置。
在工程上，滤波器常被用在信号的处理、数据的传送和干扰的抑制等方面。
滤波器按照组成的元件，可分为有源滤波器和无源滤波器两大类。
凡是只由电阻、电容、电感等无源元件组成的滤波器称为无源滤波器。
凡是由放大器等有源元件和无源元件组成的滤波器称为有源滤波器。
由运算放大器和电阻、电容（不含电感）组成的滤波器称为 RC 有源滤波器。
本实验只研究 RC 无源滤波器和 RC 有源滤波器的特性以及它们之间的关系。
RC 有源滤波器按照它所实现的传递函数的次数分，可分为一阶、二阶和高阶 RC 有源滤波器。
从电路结构上看，一阶 RC 有源滤波器含有一个电阻和一个电容。
二阶 RC 有源滤波器含有二个电阻和二个电容。
一般的高阶 RC 有源滤波器可以由一阶和二阶的滤波器通过级联来实现。
所以本实验只研究一阶和二阶滤波器。
重点研究二阶 RC 有源滤波器。
滤波器按照所允许通过的信号的频率范围可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
其中，低通滤波器只允许低于某一频率的信号通过，而不允许高于该频率的信号通过。
高通滤波器只允许高于某一频率的信号通过而不允许低于该频率的信号通过。
带通滤波器只允许某一频率范围内的信号通过而不允许该频率范围以外的信号通过。
带阻滤波器不允许（阻止）某一频率范围（频带）内的信号通过而只允许该频率范围以外的信号通过。
本实验重点研究 RC 有源低通滤波器和带通滤波器。
图1.19.1 一阶RC 低通滤波器及1．一阶低通滤波器图 1.19.1 （a ）中虚线框内的电路是一个 RC 组成的一阶低通滤波器。
它的传递函数为其中，ω0=1 / ＲＣ。
为了提高增益并提高带负载能力，可以将上述滤波电路接到由运算放大器组成的放大电路中，从而组成有源滤波器。
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，2011 ~ 2012学年第二学期《RC有源滤波器的设计》课程设计报告题目：RC有源滤波器的设计专业：自动化班级： 10自动化（2）姓名：张乐夏安姚培郑雷指导教师：江春红电气工程系2012年5月25日1、任务书摘要随着计算机技术的发展，模拟电子技术已经成为一门应用范围极广，具有较强实践性的技术基础课程。
电子电路分析与设计的方法也发生了重大的变革，为了培养学生的动手能力，更好的将理论与实践结合起来，以适应电子技术飞速的发展形势，我们必须通过对本次课程设计的理解，从而进一步提高我们的实际动手能力。
滤波器在日常生活中非常重要，运用非常广泛，在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的滤波器。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种滤波器。
用集成电路实现的滤波器与其他滤波器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
滤波器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
现在我们通过对滤波器器的原理以及结构设计一个能够低通、高通、带宽、阻带等多种形式的滤波器。
我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最合适本课题的方案。
在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。
按照设计的方案选择具体的元件，焊接出具体的实物，并在实验室对事物进行调试，观察效果是否与课题要求的性能指标作对比。
最后分析出现误差的原因以及影响因素。
目录第一章RC有源滤波器总方案设计 (5)1.1 方案框图 (5)1.2 子框图的作用 (5)1.3 方案选择 (5)第二章 RC低通有源滤波器的设计 (7)2.1低通滤波器的电路设计 (7)2.2低通滤波器的设计原理 (7)2.3 参数选择 (7)2.4 仿真 (7)2.5 小结 (9)第三章 RC高通有源滤波器的设计 (10)3．1 高通滤波器的电路设计 (10)3.2 高通滤波器的设计原理 (10)3.3 高通滤波器的设计参数 (11)3.4 仿真...... . (11)3.5 小结 (12)第四章 RC带通有源滤波器的设计 (14)4.1RC有源带通滤波器的设计 (14)4.2C有源带通滤波器的设计原理.. .............. . (14)4.3 参数计算 (14)4.4 仿真 (14)4.5 小结 (16)第五章 RC带阻有源滤波器的设计 (18)5.1 有源带阻滤波电路的设计 (18)5.2 有源带阻滤波电路的设计原理. (18)5.3 参数计算 (18)5.4 仿真 (18)5.5 小结 (20)总结与体会 (21)参考文献 (21)附录 (22)答辩记录及评分表 (23)第一章总方案设计1．1方案框图图1-1 RC有源滤波总框图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。
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.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。
1. 3.方案选择滤波器在通信测量和控制系统中得到了广泛的应用。
一个理想的滤波器应在要求的频（通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。
然而实际的滤波器距此有一定的差异，为此人们采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网络组成的有源滤波器具有许多独特的优点。
因为不用电感元件，所以免除了电感所固有的非线性特性、磁场屏蔽、损耗、体积和重量过大等缺点。
由于运算放大器的增益和输入电阻高，输入电阻低，所以能提供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～106Hz,频率稳定度可做到（10-3～10～10-5）/摄氏度，频率精度为+（3～5）%，并可用简单的级联来得到高阶滤波器且调谐也很方便。
滤波器的设计任务是根据给定的技术指标选定电路形式和确定电路的元器件。
滤波器等的技术指标有通带和阻带之分，通带指标有通带的边界频率（没有特殊的说明时一般为-3dB截止频率），通带传输系数。
阻带指标为带外传输系数的衰减速度（即带沿的陡变）。
下面简要介绍设计中的考虑原则。
1.关于滤波器类型的选择一阶滤波器电路最简单，但带外传输系数衰减慢，一般在对带外衰减性要求不高的场合下选用。
无限增益多环反馈型滤波器的特性对参数变化比较敏感，在这点上它不如压控电压源型二阶滤波器。
当要求带通滤波器的通带较宽时，可用低通滤波器和高通滤波器合成，这比单纯用带通滤波器要好2.级数选择滤波器的级数主要根据对带外衰减特殊性的要求来确定。
每一阶低通或高通电路可获得-6dB每倍频程（-20dB每十倍频程）的衰减，每二阶低通或高通电路可获得-12dB每倍频程（-40dB每十倍频程）的衰减。
多级滤波器串接时传输函数总特性的阶数等于各级阶数之和。
当要求的带外衰减特性为-mdB每倍频程（或mdB每十倍频程）时，则取级数n应满足n大于等于m/6(或n大于等于m/20)。
3.运放的要求在无特殊要求的情况下，可选用通用型运算放大器。
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大于等于（3-5）AefH，式中为滤波通带的传输系数。
如果滤波器的输入信号较小，例如在10mV以下，则选低漂移运放。
如果滤波器工作于超低频，以至使RC网络中电阻元件的值超过100kΩ，则应选低漂移高输入阻抗的运放。
4.元器件的选择一般设计滤波器时都要给定截止频率fc (ωc)带内增益Av，以及品质因数Q （二阶低通或高通一般为0.707）。
在设计时经常出现待确定其值的元件数目多于限制元件取值的参数之数目，因此有许多个元件均可满足给定的要求，这就需要设计者自行选定某些元件值。
一般从选定电容器入手，因为电容标称值的分档较少，电容难配，而电阻易配，可根据工作频率范围按照表1.1.3初选电容值。
第二章RC有源低通滤波器的设计——简单一阶低通滤波器2.1有源低通滤波器的电路设计：设计一阶有源低通滤波器的实际电路如下图图2-1 简单一阶低通滤波器2.2一阶有源低通滤波器的设计原理：传递函数：AU (S)=UO(S)/Ui(S)=(1+R2/R1)UP(S)/Ui(S)=（1+R2/R1）1/(1+sRC)用jw取代s，且令f=1/2piRC,得出电压放大倍数：AU =(1+R2/R1) ·1/(1+jf/f)其中f称为特征频率。
令f=0，可得到通带放大倍数AUP =1+R2/R12.3参数计算集成运放：OPAMP 3T VIRTUAL参数选择：电容C=0.01uffH=1/2piRC→R=16KΩ取R1=R2=1KΩ2. 4 仿真1.一阶有源低通滤波器在multisim中的仿真图如下：图2-22.输入输出波形如下：图2-3A通道是输出波，输入的为正弦波；B通道是输入波，输出的也为正弦波。
3.相频特性如下：图2-44.幅频特性如下：图2-52.5小结：在设计有源低通滤波器时，由于没有参数要求，所以本次课题设计中选择了常用一阶电路，选择的截止频率为1000HZ。
通过示波器得到的波形，发现输入和输出是频率相等的正弦波。
在幅频特性曲线中，可以看出一阶低通滤波器的过渡带较宽，阻带衰减太慢，幅频特性的最大衰减斜率仅为-20db/十倍频，所以我们可以知道低通滤波器的选择性较差。
第三章 RC有源高通滤波器——压控电压源二阶高通滤波器的设计3.1压控电压源二阶高通滤波器的电路设计：设计压控电压源二阶高通滤波器的实际电路如下图图3-1 压控电压源二阶高通滤波器3.2二阶高通滤波器的设计原理：1.电路的传递函数:2.电路的通带放大倍数：3．电路的截止频率：4.电路的品质因素：3.3参数选择：Rf=5.1kΩR1=5.1kΩC=0.01uF R=10kΩ计算得：Auo =2 fc=3120Hz3.4 仿真1. 二阶高通滤波器在multisim中的仿真图如下：图3-22.输入输出波形如下：图3-3 3.幅频特性如下：图3-4 4．相频特性如下：图3-5 5.小结：该高通滤波器的通频带的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。
从图中可以看出截止频率与理论计算值误差很小，所以本方案可行。
第四章 RC有源带通滤波器——无限增益多路反馈高通滤波器的设计4.1 RC有源带通滤波器的设计设计多路反馈高通滤波器电路图如下图4-1 多路反馈高通滤波器4.2 多路反馈高通滤波器的设计原理：Auf==1+当C1=C2=C, R1=R3=R, R2=2R时，电路的传递函数:A u(s)=A uf(s)(SRC/1+[3-Au f(s)]SRC+SRC^2)4.3参数选择R1=3kΩ R2=1.5kΩR3=300 Ω R4=1.5kΩR5=40kΩC1=C2=0.01uF4.4仿真1. 二阶高通滤波器在multisim中的仿真图如下：2.输入输出波形如下：3.相频特性如下：图4-44.幅频特性如下：上截止频率：图4-5下截止频率：图4-65.小结由此电路可知，电阻R1与C组成低通滤波器，后面一个电容C与电阻R2组成高通滤波器，二者串联在一起组成带通滤波器。
除此之外，R4与Rf组成同相比例运算电路，R3则是为改善电路特性而引入的反馈。
带通滤波器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。
注意：要将高通的下限截止频率设置为小于低通的上限截止频率。
第五章 RC有源带阻滤波器5.1 RC有源带通滤波器的设计设计多路反馈高通滤波器电路图如下：图5-15.2 多路反馈高通滤波器的设计原理：中心频率fo=1/2πRC;带宽 f2-f1=2（2-Kf）；增益 Kf =1+RF/Rf;Q点 Q=1/2(2-Kf)；5.3参数选择R 1=R2=2R3=78k；C 1=C2=C3/2=1.0nF；R 5=RF=10k R4=Rf=8k;5.4仿真1. 二阶高通滤波器在multisim中的仿真图如下：图5-2 2.输入输出波形如下：图5-3 2.幅频特性如下：下截止频率：图5-4 上截止频率：图5-53.相频特性如下：图5-64.小结：有源带阻滤波器的设计，难点在于确定电路图，我设计的方案必须自己构思不能和课本上的一样，在经过一系列的查询和思考后才确定了该方案，在仿真中也有一些相位失真，说明这个有源带阻滤波器的方案还有需要改进的地方，外围电路中的电阻电容值还不够好。