在PSpice中仿真数字滤波器的传输线设计
pspice电路仿真设计
随着电子设计自动化(EDA)的兴起,PSPICE逐渐 成为主流的电路仿真软件。
2000年代至今PSPICE断更新升级,支持更多复杂电路和高级功 能。
PSPICE的主要功能
电路图绘制与编辑
提供丰富的元件库和绘图工具 ,方便用户绘制电路图。
电路仿真与分析
支持多种仿真和分析功能,如 直流分析、交流分析、瞬态分 析等。
设置仿真精度
调整仿真精度,以获得更准确的仿真结果。
设置初始条件
为电路元件设置初始状态,以便进行仿真计 算。
电路仿真的基本步骤
建立电路模型
根据电路原理图,使用PSPICE软件建立相应 的电路模型。
定义元件参数
为电路元件设置合适的参数值,确保仿真结 果的准确性。
运行仿真
启动仿真计算,观察仿真波形和数据,分析 电路性能。
用于嵌入式系统的电路设计和仿真,如微控制器、DSP等。
科研与教育
广泛应用于科研机构和高校,作为电子工程学科的教学和实验工具。
02
PSPICE电路设计基础
电路元件的选取与参数设置
电阻
根据电路需求选择适当的电阻值和功率,设 置合适的电阻精度。
电感
根据工作频率、电流和磁芯材料等参数选择 合适的电感值和额定电流。
时序逻辑电路
02
设计一个同步计数器,通过PSPICE验证其时序行为和性能指标。
微处理器模型
03
使用PSPICE建立微处理器的电路模型,进行功能仿真和性能预
测。
混合信号仿真案例
ADC/DAC仿真
设计一个模数转换器和数模转换 器,利用PSPICE分析其性能和相 互影响。
数字通信系统
设计一个简单的数字通信系统, 包括调制解调器和信道模拟,通 过PSPICE进行系统级仿真和分析。
资深老工程师分享:利用PSpice仿真数字滤波器的快速简单方法
资深老工程师分享:利用PSpice仿真数字滤波器的快速简单方法PSpice 已经成为模拟电路仿真使用的行业标准工具。
模拟电路具有真实的物理实现,可以用它们的原理示意图进行仿真,其频率响应是电路时间常数的结果。
与之相反的是,数字滤波器对一系列样本进行数学运算。
数字滤波器的时间常数隐藏在采样间隔T中。
因此数字滤波器一般是通过它们的传递函数进行数学仿真,而且为了做到这一点,能够方便地仿真由采样率fs引起的采样延时T=1/fs非常重要,因为这个延时定义和衡量了整个滤波器的响应性能。
通常拉普拉斯变换用于模拟电路的行为建模,因为它将时域变换成为复频率s域。
数字滤波器的频率响应作为一个特殊例子,可以从拉普拉斯变换的时移理论(延时理论)推导出来。
该理论表示,如果时间函数f(t)在时域中被延时了时间T,那么在频域中的结果要乘以e-sT,见公式(1)。
esT项经常被称为延时因子,如果用符号z代替,如公式(2)所示,那么拉普拉斯变换将升级为所谓的z变换。
这样,回到时域,z-n对应延时的nth样本,z0是当前样本,zn代表未来的nth样本。
本设计实例介绍了一种在PSpice中进行数字滤波器频率响应仿真的快速简单直观方法。
PSpice模拟行为建模符号库abm.slb包含LAPLACE部分(拉普拉斯电压控制的电压源),其中任何s域传递函数都可以用分子(NUM)和分母(DENOM)的形式写出来。
为了仿真z域传递函数,首先要在电路参数列表中定义采样间隔T。
然后用公式(2)代替zn,在LAPLACE部分写出z域传递函数。
在PSpice中,这种替代可以通过定义一个函数(公式(3))完成,而这个函数就是本设计实例的核心。
举例来说,如果用分子或分母形式将z(-10)写下来,PSpice将用e-10sT替代z(-10) (s是LAPLACE部分使用的拉普拉斯变量)。
公式(3)可以放在包含文件中,或更方便地放在新原理图模板FUNCTIONS中。
Pspice电子线路仿真设计教程
其中N+和N-分别是二极管的正负节点,正电 流从正节点流出,通过二极管流入负节点。
<ModName>是模型名,可由用户自行选定。 AREA是面积因子,OFF规定在直流分析时在 器件上所加初始条件为关态。如未指定AREA 则缺省值为1.0。若瞬态分析不要求从静态工作 点开始,就可规定IC=VD为初始条件。
Value是电阻值,单位为欧姆,可正可负,但不能为零。
PSPICE元器件描述
元件模型和描述(电容)
语句格式 C(name) N+ N- <ModName> Value IC=V0
例:
C1 1 2 10U
Cload 4 5 CMOD 10P
N+和N-是电容所连接的正、负两个节点号。当电容上 为正电压时,电流从N+节点流出通过电容流入N-节点。
元件描述(MOSFET)
语句格L和式W:分别是沟道的长和宽,单位为米。AD和 AMS是(na漏m和e)源N扩D散NG区N的S面N积B ,<M单o位dN为a平me方>米,PD和PS 分别+是<漏L=结va和lu源e>结<W的=周v长alu,e>单<位AD米=。vaLlu、e>W缺省值为 100m+m<A,S=AvDa、lueA>S<的P缺D=省va值lu为e>零<。PSN=RvaDlu和e>NRS分别 是漏+和<源N扩RD散=区va等lue效> 的<N方R块S=数va,lu该e>值<N乘R以G=.MvaOluDeE>L 语名+中<规N定RB的=v薄al层ue电> 阻<MR>SH,就可计算出每个晶体
pspice仿真实验报告
pspice仿真实验报告Pspice仿真实验报告引言:电子电路设计与仿真是电子工程领域中的重要环节。
通过使用电路仿真软件,如Pspice,能够在计算机上对电路进行模拟,从而节省了大量的时间和成本。
本文将介绍一次使用Pspice进行的仿真实验,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:本次实验的目的是设计一个低通滤波器,通过Pspice进行仿真,并验证其性能指标。
实验步骤:1. 设计电路图:根据低通滤波器的设计要求,我们选择了一个二阶巴特沃斯滤波器。
根据滤波器的截止频率和阻带衰减要求,我们确定了电路的参数,包括电容和电感的数值。
2. 选择元件:根据电路图,我们选择了适当的电容和电感元件,并将其添加到Pspice软件中。
3. 设置仿真参数:在Pspice中,我们需要设置仿真的时间范围和步长,以及输入信号的幅值和频率等参数。
4. 运行仿真:通过点击运行按钮,Pspice将开始对电路进行仿真。
仿真结果将以图表的形式显示出来。
实验结果:通过Pspice的仿真,我们得到了低通滤波器的频率响应曲线。
从图表中可以看出,在截止频率以下,滤波器对输入信号的衰减非常明显,而在截止频率以上,滤波器对输入信号的衰减较小。
这符合我们设计的要求。
此外,我们还可以通过Pspice的仿真结果,得到滤波器的幅频特性和相频特性。
通过分析这些结果,我们可以进一步了解滤波器的性能,并对其进行优化。
讨论与分析:通过本次实验,我们深入了解了Pspice仿真软件的使用方法,并成功设计了一个低通滤波器。
通过仿真结果的分析,我们可以看到滤波器的性能符合预期,并且可以通过调整电路参数来进一步优化滤波器的性能。
然而,需要注意的是,仿真结果可能与实际电路存在一定的误差。
因此,在实际应用中,我们需要结合实际情况,对电路进行实际测试和调整。
结论:通过Pspice的仿真实验,我们成功设计了一个低通滤波器,并验证了其性能指标。
通过对仿真结果的分析和讨论,我们进一步了解了滤波器的特性,并为实际应用提供了一定的参考。
带通滤波器的PSPICE仿真
带通滤波器的PSPICE仿真⽬录摘要 (1)1绪论 (1)2仿真软件OrCAD/PSpice (2)3原理分析 (6)4原理图 (6)5ORCAD设计具体步骤 (7)6仿真波形 (12)7结束语 (13)8参考⽂献 (14)带通滤波器的PSPICE仿真摘要:带通滤波器是⽤来通过某⼀频段内的信号,抑制此外频段的信号。
带通滤波器重要有两类,⼀类是窄带带通滤波器(简称窄带滤波器),另⼀类是宽带带通滤波器(简称宽带滤波器)。
窄带滤波器⼀般⽤带通滤波器电路实现,宽带滤波器通常⽤低通滤波器和⾼通滤波器级联实现。
本⽂主要应⽤⼀种电⼦系统优秀仿真软件——orCAD,通过该软件设计与仿真带通滤波电路, 以获得理想的实验结果。
关键词:capture电路设计; PSpice模拟仿真; 带通滤波器Abstract: Belt-filter is used by a band of the signal contain Furthermore band signal. Belt-filter is an important two categories : one category is Narrowband belt-filter (short for Narrowband filter), the other is broadband take-filter (short for broadband filters). Narrowband filters generally used to achieve access to filter circuits, broadband filter normally used high - and low-filter filter cascading achieved. The main application of a fine simulation software --orCAD electronic systems through the design and simulation software to filter circuits - in order to obtain the desired experimental results.Keyword: Capture electric circuit design; PSpice emulation imitates really; Belt-filter1绪论⼤部分运算放⼤器要求双电源(正负电源)供电,为简化电路,在放⼤交流信号的应⽤中,可以采⽤单电源(正电源或负电源)供电,应此要求将集成运放组成的交流放⼤器设计成单电源供电⽅式。
开关电源输入EMI滤波器设计与Pspice仿真
开关电源输入EMI滤波器设计与Pspice仿真于工频电流的整流波形和开关操作波形。
这些波形的电流泄漏到输入部位就成为传导噪声和辐射噪声,泄漏到输出部位就形成了波纹问题。
考虑到电磁兼容性的有关要求,应采用EMI电源滤波器来抑制开关电源上的干扰。
文中主要研究的是开关电源输入端的EMI滤波器。
2EMI滤波器的结构开关电源输入端采用的EMI滤波器是一种双向滤波器,是由电容和电感构成的低通滤波器,既能抑制从交流电源线上引入的外部电磁干扰,还可以避免本身设备向外部发出噪声干扰。
开关电源的干扰分为差模干扰和共模干扰,在线路中的传导干扰信号,均可用差模和共模信号来表示。
差模干扰是火线与零线之间产生的干扰,共模干扰是火线或零线与地线之间产生的干扰。
抑制差模干扰信号和共模干扰信号普遍有效的方法就是在开关电源输入电路中加装电磁干扰滤波器。
EMI滤波器的电路结构包括共模扼流圈(共模电感)L,差模电容Cx和共模电容Cy。
共模扼流圈是在一个磁环(闭磁路)的上下两个半环上,分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。
两个线圈的磁通方向一致,共模干扰出现时,总电感迅速增大产生很大的感抗,从而可以抑制共模干扰,而对差模干扰不起作用。
为了更好地抑制共模噪声,共模扼流圈应选用磁导率高,高频性能好的磁芯。
共模扼流圈的电感值与额定电流有关。
差模电容Cx通常选用金属膜电容,取值范围一般在0.1~1μF。
Cy用于抑制较高频率的共模干扰信号,取值范围一般为2200~6800pF。
常选用自谐振频率较高的陶瓷电容。
由于接地,共模电容Cy上会产生漏电流Ii-d。
因为漏电流会对人体安全造成伤害,所以漏电流应尽量小,通常1.0mA。
共模电容取值与漏电流大小有关,所以不宜过大,取值范围一般为2200~4700pF。
R为Cx的泄放电阻。
电源滤波器的性能。
基于PSpice仿真的低通滤波器分析与设计
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2 0 l 4 年第 : {期
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2Ol 4
( 总第 1 3 5 期)
( S u m . N o l 3 5 )
基于 P S p i c e 仿 真 的低通 滤波 器分析与设计
刘海桥 , 杨 晨, 张智 勇
m £ L X
再经过 多次 的实验验 证得 出多数的 图片文件 大 多数都属 于
低 频 图 片 ,因 此 要 设 计 一 个 低 通 的 滤 波 器 来 实 现 图 像 的 处
理 。
2 二 阶 巴特沃斯 低 通滤 波器 的设计
根据 前 面 的 ma t l a b仿 真 ,我 们可 以断 定 大 多 数 图 片 的 大 部分能量都在低频阶段, 所 以 为 了得 到 信 噪 比更 高 的 图片 , 我
体 公式 : 仃 效 最 小值 ] 二
【 l 1t Ed 1 t nt T  ̄ x . l rt 【 。o “ l a e xkt  ̄ , p li  ̄d o . 1p
们应 用 F i l t e r L a b软件设计 出一款二阶 巴特沃斯低通滤波器 ,
二 阶 巴特 沃 斯 低 通 滤 波 器 的 平 方 幅 度 响 应 为 :
PSpice在滤波器电路优化设计中的分析与应用
图 6 最 终优 化 结 果
2 电路 优 化 设计 的 实现 与 分 析 现 在 对 图 1滤 波 电路 提 出设 计 指 标
的 目的就 是 确 定 这 3个 电位 器 的 S T参 数 值 , 上 述 设计 指标 得 到 E 使
中 心频 率 F 为 2 H 满足 。优 化步 骤 如 下 C K Z 依次双击三个电位器 , 打开属性对话框 , 将其 S T参数一项分 E 土1 ; d % ②3 B带宽 B 为 2 0 Z土 1 ; 电路最 大增 益 G i W 2H % an为 别设置为 {F}{G i 、 B ;②在 电路图中放置 0P P R a c、 an { W】 a }a T A AM 符 3 土 1 : O % 号, 并设 置 待 优 化 的参 数 , 图 3; 设 置 电路 分 析 类 型 , 图 4 进 行 如 ⑧ 如 , 为 了满 足 上 述指 标 ,将 图 1中三 个 电阻 用 R 、 5 R 2 R 、 f电位 器 替 交流小信号 A C分析 : 重点击 P p eR n Opi z r S i / u t e 命令 , c mi 进入优化 表 1 三 个优 化 指 标 参 数 的 设置 界 面 , 点 击 E iS e c t n dt p c ai s命 令 , 增 益 f、 a 、 w 作 为 目标 / o 将 cg i b n 参 数 , 优 化 指 标 参 数 设 置 见 表 1 图 为 f 设 置 。 ⑥ 最 后 点 击 , c的 T n / uoSat进行优化, u eA t/tr , 得到如图 6结果 , 完全满足设计指标。 中心频率 f= O O Z c 2 O H ,带 宽 b 2 99 7 Z w= 1 9 H ,增 益 g i= 0 an 3 . 0 0 ,满 足 设 计 指 标 的 要 求 。 三 个 电位 器 分 别 设 置 为 a an 6 . 01 G i= 7 2 5 %, 9 6 电位器 a c 44 0 % , F =1 7 1 电位器 a W = 86 9 % 。 B 4 .5 6
通信系统用带通滤波器设计及其PSPICE仿真分析
通信系统用带通滤波器设计及其PSPICE仿真分析内容提要带通滤波器在通信设备及各类系统中应用极为广泛,由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展,滤波器的发展也上了一个新台阶,并且朝高精度、低功耗、小体积方向发展,到70年代后期,滤波器的单片集成被研制出来并得到应用。
80年代致力于提高各类新型滤波器性能的研究,并逐渐扩大应用范围。
90年代至今主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制上。
本论文验证了以中心频率为120MHz的带通滤波器为例,介绍了如何基于贝塞尔函数进行带通滤波器的设计,在满足要求的同时从经济性和制造程度上达到最佳。
论文使用OrCAD公司的PSPICE软件对所设计的带通滤波器进行仿真研究,结果表明该带通滤波器通带起伏小,阻带衰减大,在群延迟特性图中,通带内延迟基本平坦,且表现出最平坦的群延迟特性。
文中还分别介绍了滤波器综合设计法的基本知识,包括工作参数、归一化数值等。
第二和第三章分别介绍了带通滤波器的查表设计法和参数的准确设计。
在本文的最后,对仍需解决的问题做了一定的探讨。
关键词:带通滤波器设计、参数设计、Pspice仿真目 录第一章绪论 (1)1.1研究背景及现状 (1)1.1.1带通滤波器的研究背景[2][3][4][5][6] (1)1.1.2带通滤波器的发展现状[2][3][4][5][9] (1)1.1.3通信用带通滤波器的应用[10][18] (3)1.2本文的主要工作及贡献 (4)第二章滤波器设计基础知识 (6)2.1工作参数[2][3][4][5][9] (6)2.2归一化频率和归一化阻抗[2][3][4][5][9] (11)2.3梯形对偶网络[2][3][4][5] (14)2.4四类滤波器简介及其简单比较[5][10][18] (15)第三章带通滤波器的查表设计法 (18)3.1低通滤波器的查表设计法[2][3][4][5] (18)3.2带通滤波器的查表设计法[10][11][12] (27)3.3带通滤波器的参数计算[2][3][4][5] (33)第四章基于贝塞尔函数带通滤波器精确设计 (38)4.1滤波器的设计思想[18][29][32] (38)4.2滤波器的设计步骤[2][3][10][18] (38)第五章仿真结果及其分析 (42)5.1 PSPICE仿真软件及应用 (42)5.1.1 PSPICE仿真软件概述[1][15][20][25][26] (42)5.1.2 PSpice A/D软件的功能特点[1][11][18][21] (43)5.2 仿真结果分析 (44)5.2.1幅频特性曲线 (45)5.2.2 波特图曲线 (45)5.2.3 群延迟特性 (46)参考文献 (49)摘要 (52)ABSTRACT (54)致谢 (57)第一章绪论1.1研究背景及现状[2][3][4][5][6]1.1.1带通滤波器的研究背景1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器,次年导致了美国第一个多路复用系统的出现,至50年代无源滤波器日趋成熟。
在PSpice中仿真数字滤波器的传输线.
在PSpice中仿真数字滤波器的传输线设计人员使用Pspice时主要是仿真模拟电路。
不过,用它也可以仿真数字滤波器。
一个数字滤波器中的主要部件是延时元件、加法器和乘法器。
加法器和乘法器可以用运算放大器来实现,延时元件可以用一根传输线来仿真。
PSpice中的传输线是一种已被遗忘很久的元件,它可以实现数秒的延迟。
例如,图1给出了一个二阶的回归数字滤波器。
该滤波器的传递函数是:其中,H(z)是数字滤波器的传递函数,z是z变换变量,而Ai是传递函设计人员使用Pspice时主要是仿真模拟电路。
不过,用它也可以仿真数字滤波器。
一个数字滤波器中的主要部件是延时元件、加法器和乘法器。
加法器和乘法器可以用运算放大器来实现,延时元件可以用一根传输线来仿真。
PSpice中的传输线是一种已被遗忘很久的元件,它可以实现数秒的延迟。
例如,图1给出了一个二阶的回归数字滤波器。
该滤波器的传递函数是:其中,H(z)是数字滤波器的传递函数,z是z变换变量,而Ai是传递函数分母上多项式的系数,Bi是传递函数分子上多项式的系数。
用滤波器设计软件可以得到这些系数值(参考文献1)。
采样频率fS与传输线延迟的关系是t=1/fS。
例如,一个带通数字滤波器有900Hz到1kHz的3dB通带,采样频率为6kHz,Butterworth特性分析可得下列传递函数:此时,传输线的延迟为1/6000 =166.67ms。
如果为传输线额外设定1Ω阻抗的Z,则传输线的参数为Z0=1Ω,和t=166.67ms。
图2是PSpice电路。
VCVS(压控电压源)E1和E2仿真电压跟随器,而VCVS E3和E4和与它们相连的电阻则仿真加法器。
图3是仿真的结果。
EMI滤波器的PSpice仿真设计
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PSpice电子线路仿真与设计
在O r CAD/PSpice 9.2平台上电子电路设计与仿真Pspice实践练习一:设计与仿真一个单级共射放大电路(提供的参考电路如图一所示)。
要求:放大电路有合适静态工作点、电压放大倍数30左右、输入阻抗大于1KΩ、输出阻抗小于5.1KΩ及通频带大于1MHZ 。
请参照下列方法及步骤,自学完成Pspice实践练习一。
一、启动Pspice9.2 →Capture →在主页下创建一个工程项目exa1。
⒈选File/New/ Project⒉建立一个子目录→Create Dir (键入e:\zhu),并双击、打开子目录;⒊选中●Analog or Mixed- Signal Circuit OK!⒋键入工程项目名exa1;⒌在设计项目创建方式选择对话下,选中●Create a blank pro OK!⒍画一直线,将建立空白的图形文件(exa1.sch)存盘。
二、画电路图(以单级共射放大电路为例,电路如图一所示)⒈打开库浏览器选择菜单Place/Part → Add Library提取:三极管Q2N2222(bipolar库)、电阻R、电容C(analog库)、电源VDC(source库)、模拟地0/Source、信号源VSIN。
⒉移动元、器件。
鼠标选中元、器件并单击(元、器件符号变为红色),然后压住鼠标左键拖到合适位置,放开鼠标左键即可。
⒊删除某一元、器件。
鼠标选中该元、器件并单击(元、器件符号变为红色),选择菜单Edit/delete 。
⒋翻转或旋转某一元、器件符号。
鼠标选中该元、器件并单击(元、器件符号变为红色),可按键Ctrl +R 即可。
⒌画电路连线选择菜单中Place/wire,此时将鼠标箭头变成为一支笔(自己体会)。
⒍为了突出输出端,需要键入标注Vo 字符,选择菜单Place/Net Alias → Vo OK!三、修改元、器件的标号和参数⒈.用鼠标箭头双击该元件符号(R 或C),此时出现修改框,即可进入标号和参数的设置。
PSpice在滤波器电路优化设计中的分析与应用
PSpice在滤波器电路优化设计中的分析与应用作者:高云华来源:《中小企业管理与科技·下旬》2011年第01期摘要:本文以二阶带通滤波器电路为例,提出了一种基于PSpice的电路优化设计方法,并给出了应用该方法实现电路优化设计的仿真过程,实验表明优化设计的结果完全满足设计指标的要求。
该方法在电路设计中具有很高的实用性。
关键词:PSpice优化分析仿真分析在传统的电路设计过程中,设计者必须根据给定的功能与技术指标,经过多次的人工计算才能确定电路的结构与参数。
随着计算机技术的发展,CAD软件层出不穷,应用这些软件进行设计,大量地节省了设计人员的时间与精力,并能得到令人满意的电路。
其中,Cadence公司的OrCAD软件系统是CAD软件中的佼佼者。
该系统包含了Capture CIS原理图设计工具、Pspice仿真软件以及PCB设计工具,每一部分都是独立的模块,都采用国际工业标准,可根据需要单独使用,同时相互之间又有内在关系,可由设计项目实施统一管理。
本文以OrCAD系统为仿真设计平台,利用界面直观的Capture CIS原理图设计工具完成电路设计,并使用提供的Pspice仿真软件一起深入分析带通滤波器电路,并对此电路进行优化设计。
1 带通滤波器的工作原理带通滤波器是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备,应用十分广泛。
带通滤波器的中心频率、带宽、增益是设计中必须要满足的技术指标,如图1所示是一个二阶有源带通滤波电路,图中R2、C2组成低通电路,C1、R5组成高通电路,要求RC根据电路中给出的参数,利用PSpice进行仿真分析,得到该带通滤波电路的频率特性图2,同时得出中心频率FC为1983.3HZ,3dB带宽BW为198.98HZ,电路最大增益Gain为28.79。
2 电路优化设计的实现与分析现在对图1滤波电路提出设计指标:①中心频率FC为2KHZ土1%;②3dB带宽BW为220HZ土1%;③电路最大增益Gain为30土1%;为了满足上述指标,将图1中三个电阻用R2、R5、Rf电位器替换,分别为Rgain、Rfc 和Rbw。
基于Pspice的模拟带通滤波电路设计与实现
基于Pspice的模拟带通滤波电路设计与实现作者:杨军来源:《科技创新与应用》2016年第22期摘要:在模拟电路设计中,经常用到带通滤波电路。
文章对常用的不同类型模拟带通滤波电路进行了分析和Pspice仿真,在此基础上设计了带通滤波电路并进行了试验测试。
测试验证了仿真的正确性,为相关设计提供参考。
关键词:模拟带通滤波;Pspice仿真;电路设计1 概述滤波电路的种类很多,根据滤波电路所处理信号的不同,主要分为模拟滤波电路和数字滤波电路两种形式。
模拟滤波电路是指它所处理的输入信号、输出信号均为模拟信号;数字滤波电路是具有一定的传输选择特性的数字信号处理装置,其输入和输出均为数字信号。
从功能上分类,滤波电路可分为低通、高通、带通和带阻滤波电路。
由于模拟滤波电路与数字滤波电路在设计与实现上有很大差异,文章只讨论模拟带通滤波电路。
2 常用模拟带通滤波电路常用模拟带通滤波电路主要分为无源和有源两大类。
图1给出了基本无源带通滤波电路的构成,其中R1和C1组成低通滤波电路,R2和C2组成高通滤波电路,当前者的截止频率大于后者的截止频率时构成带通滤波电路。
无源带通滤波电路组成简单,但过渡带相对较宽,且通带带宽随负载变化而变化,因此主要应用于对滤波性能要求不高的电路中。
有源带通滤波电路常见的有二阶压控电压源带通滤波电路、双T型带通滤波电路等[1]。
相比一阶滤波电路,其过渡带相对较窄,且通带带宽不随负载变化而保持不变,更加有利于电路设计。
图2给出了二阶压控电压源带通滤波电路的基本构成。
其中,A为运算放大器。
在选择运算放大器时,首先要保证响应带宽覆盖信号频率,其次优选噪声低的。
双T型带通滤波电路也是常见的一种带通滤波电路,如图3所示。
其主要有R1、R2、R3、C1、C2、C3和运算放大器A构成,因电路形式酷似双“T”,故称为双T型带通滤波电路。
如图4所示,由L、C构成的选频网络和运算放大器A一起构成的一种新型带通滤波电路在某些应用中具有优势[2]。
[实用参考]基于Pspice四阶带通滤波器的设计与实现.doc
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)毕业论文目录毕业论文目录 (1)引言 (2)1 OrCADPspice9.2简介 (3)1.1 由来 (3)1.2、PSpice的优越性 (4)2、四阶带通滤波器 (5)2.1 设计原理 (5)2.1.1 带通滤波电路 (5)2.1.2 四阶带通滤波器电路图 (9)2.2 四阶带通滤波器电路仿真与分析 (10)2.3 四阶带通滤波器的印制电路板设计 (15)3 实际电路的验证 (17)4 结束语 (21)参考文献: (22)全文共21 页4356 字毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
基于ORCAD.Pspice10.5的RC有源模拟滤波器设计与仿真
基于ORCAD/Pspice10.5的RC 有源模拟滤波器设计与仿真摘要:简要介绍Pspice10.5的特点以及其实现有源滤波器仿真的基本方法,对有源滤波器的设计方法进行了详细的分析,实现了四阶巴特沃斯带通滤波器设计,用仿真软件Pspice 对设计结果进行了仿真。
关键词:有源模拟滤波器;巴特沃斯;仿真;设计The Design and Simulation of RC Active Analog Filter Basic on ORCAD/Pspice10.5Abstract :The article introduces the characteristic of Pspice10.5 and the method of the reality of active analog filter, carried on detailed analysis to the design method which has an active analog filter. Carry out four rank butterworth bandpass filter design. Used to Pspice to carry on imitate as a result to the design really. Keywords: active analog filter;butterworth;simulation;design引言1随着数字化进程的不断推进,数字滤波器越来越广泛的应用在各个领域之中。
但是模拟滤波器凭借自身的优势仍然有很高的研究价值。
所有数字系统的前端,一般需要一个对微弱信号预处理的部分;在抽样量化之前,还需要一个对信号最高频率进行限制的处理。
这些都只能使用模拟滤波器。
RC 有源滤波器是模拟滤波器中最实用、应用范围最广泛的滤波器。
其标准化电路的种类很少,仅使用及R 、C 元件,因此非常便于集成,这给推广应用带来革命性影响。
Pspice在有源滤波器设计辅助教学中的应用
Pspice在有源滤波器设计辅助教学中的应用<a rel='nofollow' onclick="doyoo.util.openChat();return false;" href="#">[摘要]有源滤波器设计是《模拟电子技术》学习和教学中最重要和最困难的章节. 以二阶有源滤波器电路为例,引入Pspice电路分析软件进行模拟,给出了相应的仿真波形和仿真结果。
将Pspice应用到模拟电子技术课程教学中,有助于学生对理论知识的理解,有利于培养学生综合分析能力,设计能力,切实提高了模拟电子技术课程的教学效果。
[关键词]有源滤波器PspiceE仿真模拟电子技术一、引言《模拟电子技术》是电气类、电子类、自动化类、计算机类和其它相近专业通用的技术基础课程,是一门针对性、实用性、适应性很强的专业课程,它是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的学科,它包括理论教学和实践教学环节。
在理论教学中,由于它涉及的知识面广、内容多、更新快、抽象性强,因此,理论教学具有一定难度和复杂性,由此被称为“魔电”。
而有源滤波器电路又是模拟电子技术学习中最困难的章节。
Pspice是一种以计算机为基本工作平台的经典电路模拟分析工具,它具有直流分析,交流小信号分析,瞬时分析等功能。
它作为一种新的辅助教学手段,将一些内容较难,用语言文字不易表达或不易理解的抽象,复杂的变化过程,通过仿真实例生动直观地演示出来,以弥补理论教学和实物实验的不足。
因此将Pspice应用于课堂教学,可以有针对性的克服上述教学困难,使理论内容形象化,使课堂教学更加生动,直观,易理解,大大消除学生的抽象枯燥感,提高学习兴趣,这对于提高教学效果以及拓宽和加强教学内容起到推进作用。
二、二阶滤波器的实现二阶滤波器的传输函数的基本形式可写为(1)适当选择系数bi(i=0,1,2),H(s)可以表示各种类型二阶滤波器的传输函数,即低通(b2=b1=0)、高通(b1=b0=0)、带通(b2=b0=0)、带阻(b1=0)和全通(b2=1,b1=-a1,b0=ao)。
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在PSpice中仿真数字滤波器的传输线设计
设计人员使用Pspice时主要是仿真模拟电路。
不过,用它也可以仿真数字滤波器。
一个数字滤波器中的主要部件是延时元件、加法器和乘法器。
加法器和乘法器可以用运算放大器来实现,延时元件可以用一根传输线来仿真。
PSpice中的传输线是一种已被遗忘很久的元件,它可以实现数秒的延迟。
例如,图1给出了一个二阶的回归数字滤波器。
该滤波器的传递函数是:
其中,H(z)是数字滤波器的传递函数,z是z变换变量,而Ai是传递函数分母上多项式的系数,Bi是传递函数分子上多项式的系数。
用滤波器设计软件可以得到这些系数值(参考文献1)。
采样频率fS与传输线延迟的关系是
t=1/fS。
例如,一个带通数字滤波器有900Hz到1kHz的3dB通带,采样频率
为6kHz,Butterworth特性分析可得下列传递函数:
此时,传输线的延迟为1/6000 =166.67ms。
如果为传输线额外设定1Ω阻抗的Z,则传输线的参数为Z0=1Ω,和t=166.67ms。
图2是PSpice电路。
VCVS(压控电压源)E1和E2仿真电压跟随器,而VCVS E3和E4和与它们相连的电阻则仿真加法器。
图3是仿真的结果。
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仅供参阅!。