基于Multisim的有源滤波电路的设计
基于NI+Multisim+10的有源滤波器的设计与仿真
万方数据·研究与设计·信息化研究２００９年６月下面用２阶ＭＦＢ低通滤波电路级联构建有源低通滤波器。
设计截止频率ｆｃ＝２．５ｋＨｚ、带内增益Ａ＝４、衰耗ｍ＝４５ｄＢ以上的巴特沃斯有源低通滤波器。
由厅≥ｍ／６＝４５／６＝７．５，得知满足衰耗要求的必须是８阶滤波器。
即由４节２阶ＭＦＢ低通滤波器级联而成，根据滤波器工作频率与电容取值的对应关系，取Ｃ＝０．０１斗Ｆ，则Ｋ＝ｌｏｏ／（ＬＣ）＝４。
查快速设计手册Ｈ１得出Ｋ＝１时每节的电阻值及电容值，再将这些电阻值乘以４，就得到设计的ＭＦＢ巴特沃斯有源低通滤波器的应选电阻、电容值，如表ｌ所示。
表１ＭＦＢ巴特沃斯有源低通滤波器的应选电阻、电容值２ＮＩＭｕｌｔｉｓｉｍ１０仿真设计与分析近２０多年来，随着电子与计算机技术的迅速发展，电子电路的分析与设计方法发生了重大变革，一些优秀的ＥＤＡ（电子设计自动化）软件被爱好者推广，如加拿大ＩＩＴ公司陆续推出了ＥＷＢ４．０、ＥＷＢ５．０、Ｍｕｌｔｉ．ｓｉｒｅ２００１、Ｍｕｌｔｉｓｉｍ７、Ｍｕｌｔｉｓｉｍ８、Ｍｕｌｔｉｓｉｍ９等，作为学习和设计电子电路的一种辅助手段，被广泛应用＂Ｊ。
ＮＩＭｕｈｉｓｉｍ１０是ＮＩ（美国国家仪器公司）推出的Ｍｕｌｔｉｓｉｍ最新版本，是ＥＷＢ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＷｏｒｋｂｅｎｃｈ）的升级版，其界面、主菜单、工具条、元件库、分析方法等与低版本的相似。
ＮＩＭｕｈｉｓｉｍ１０是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件，虚拟电子与电工元器件、虚拟电子与电工仪表和仪器，实现了“软件即元器件”和“软件即仪器”。
ＮＩＭｕｈｉｓｉｍ１０增强了软件的仿真测试和分析功能，提供了上千种电路元器件；ＮＩＭｕｌｔｉｓｉｍ１０具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的交流分析、瞬态分析、灵敏度分析、噪声分析、温度扫描分析等；ＮＩＭｕｈｉｓｉｍ１０可以设计、测试和演示各种电子电路。
与传统的电子电路设计和实验方法相比，优点如下：设计和实验可以同步进行，修改调试方便；设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全；可方便地对·２２·电路参数进行测试和分析；可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图；设计成功的电路可以直接在电路中使用。
基于Multisim二阶RC有源滤波器的设计
1 前言1.1 选题依据滤波器是一种能从杂质信号中过滤出有用信号的的电路。
按其电路中使用的是有源元件还是无源元件，滤波器分为无源和有源，有源滤波器的主要构造是RC网络、集成电路、运算放大电路。
通常它的体积很小，性能也很好，但是它的增益和输入阻抗很高，这是因为集成运放的输出阻抗很低造成的，所以有源滤波器还具有放大、缓冲的作用。
利用有源滤波器可以将有用信号从复杂信号中过滤出来，抑制噪声信号，从而使信噪比得到提高，因而有源滤波器广泛地应用在通信、控制、测量等技术领域中。
本次毕业设计，我是根据自己的兴趣爱好和所学过的专业知识来完成的。
1.2 有源滤波器的发展概况及现状有源滤波器伴随着集成运放的出现开始发展；在1970年后,人们开始重视有源滤波器的发展。
1974年,高频RC有源滤波器可以达到GB/4的工作频率。
有源C滤波器由电容和运算放大器构成,其性能仅取决于电容比。
从而解决电阻给集成带来的困难,最重要的是过滤精度都得到很大的提高。
1978年,滤波器受单片RC有源滤波器的影响，得到了快速地发展]1[。
去掉了电感器后，不仅使滤波器的体积变小了，而且也大大的提高了它的Ｑ值。
如今虽然有源滤波器已经在很多方面都得到了广泛的应用，但是关于它的很多方面仍需要进一步的研究和改进，比如：单片集成有待改进；理想运放的实际特性要进一步接近理想值的研究；进一步应用线性变换方法的探索等。
故有源滤波器无论是在理论上，还是在实际应用中都需要进一步的研究和发展。
2 总方案设计2.1 RC有源滤波器的组成RC有源滤波器最基本的组成部分：1、RC网络：主要构造为电阻和电容，其作用就是在电路中进行滤波，将有用的信号过滤出来，选取波形。
2、放大器：电路中应用了同相输入运放，其特点是具有高输入阻抗，低输出阻抗，主要应用于前置放大级。
3、反馈网络：把经过放大器输出后的信号再次印象到放大器，并比较前后两次输入的信号，用经过比较后所得的有效输入信号去控制输出的过程叫反馈。
基于Multisim的滤波电路分析与设计-推荐下载
基于Multisim的滤波电路分析与设计一.实验内容：实验内容一（必做）：文氏电桥电路频率特性及中心频率的测试1.设置电路输入信号电压（即函数发生器输出电压）幅值(Amplitude) 为7.07V（即有效值5V），改变函数发生器的频率f分别为200Hz、300 Hz、……1.5k Hz、2k Hz，记录相应的输出电压U0(V)的值和输入输出相位角φ(Deg)的值于表10-1。
2.记录输入输出同相位（即φ=0）时的频率f0(Hz)称之为电路中心频率或电路谐振频率，以及输出电压值U0max(V) 于表10-1。
3.保持电路输入信号电压幅值(Amplitude) 为7.07V（即有效值5V），改变电路电阻R的值分别为0.2kΩ、0.47 kΩ、1 kΩ、1.5 kΩ、2 kΩ，记录不同电阻值时电路中心频率f0(Hz)的值于表10-2。
实验内容二（选做）：双T网络电路频率特性及中心频率的测试表10-3和表10-4。
二.实验步骤：1.运行multisim。
双击桌面multisim图标，出现对话框后点击close，进入multisim主界面。
2.主界面面板介绍及操作。
主界面上边部分从上往下依次分别为菜单栏、工具栏、状态键→仿真和暂停、元器件库图标、仿真运行和暂停开关；中间区域为仿真电路工作区；仿真电路工作区的右侧为虚拟仪器仪表栏。
关闭电路运行开关，使用鼠标右键实现旋转、移动、删除……等操作；使用鼠标左键双击电路中某一元器件或虚拟仪器，弹出相应的窗口，可以修改其参数值或进行参数设置。
3.建立电路。
按照实验教程中的文氏电桥实验电路图（或下页给出的仿真电路图）在工作区中按照下面的方法设置元器件和虚拟仪器仪表、设置电路节点、连线完成实验电路。
建立电路时一定要注意：必须设置电路的参考地（GROUND）。
⑴. 设置元器件。
在主菜单“place”→“component”→“basic”中调入二个电阻R(RESISTOR) 、二个电容C(CAPACITOR)。
有源滤波器Multisim仿真低通高通带通带阻
有源滤波器Multisim仿真低通高通带通带阻有源一阶低通滤波器XSC1通带截止频率：假设R R 3=，，C C 1=H f RCπ1=2 通带电压放大倍数：f up R A R 1=1+有源二阶压控低通滤波器Rf R1品质因数：upQ A 1=3-，0.5≤Q ≤100，一般选取Q =1附近的值通带截止频率：假设R R R 32==，C C C 12==，H f RCπ1=2 通带电压放大倍数：f up R A R 1=1+有源二阶压控高通滤波器Rf R1通带电压放大倍数：f up R A R 1=1+通带截止频率：假设R R R 32==，C C C 12==，L f RCπ1=2 品质因数：upQ A 1=3-有源二阶压控带通滤波器Rf R110k ?通带电压放大倍数：uf up ufA A A =3-。
f up R A R 1=1+应小于3，否则电路不能稳定工作。
通带中心频率：假设R R R R 234=2=2=2，C C C 12==，通带中心频率f RCπ01=2通带宽度：()H L uf BW f f A f 0=-=3-，()L uf f f A 0?=-3-?2，()H uf ff A 0?=+3-?2有源二阶压控带阻滤波器Rf R1f uf R A R 1=1+应小于2，否则电路不能稳定工作阻带宽度：()H L uf f BW f f A f Q 00=-=22-=，其中()uf Q A 1=22-，()L uf f A f 0?=-2-?，()H uf A f 0阻带中心频率：假设，C C C C 1232=2==2R R R R 342==2=，阻带中心频率f RCπ01=2 f ?=+2-?。
基于multisim的带通滤波器仿真设计实验
电子线路实验I
基于Multisim仿真实验报告
专业：通信工程
班级：12级2班
姓名：翟轶彪
学号：20121334080
指导老师：李致金
2013年12月
一、设计目标
设计一个二阶有源带通滤波器电路。
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。
二、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。
实际上，并不存在理想的带通滤波器。
滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。
这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十倍频的衰减幅度dB来表示。
三、技术要求
1、中心频率处电压增益：10
2、频带宽度：10—100KHz
四、实验电路图
五、计算与调试
计算后取C=0.02μF
R1=972.9KΩ
R2=13Ω
R3=1946KΩ
测试当测试信号源取峰峰值为100mv，中心频率55KHz，输出电压峰值约为984.24mV
将频率从55KHz分别向10KHz和100KHz调整，峰峰值均减小。
六、实验总结
虽然是学过的东西，但是自己真正动手操作才发现不简单。
通过这次的实验是我对于带通滤波器有了更深的理解。
这是一次真正将课本理论用于实践的过程，让我明白了不能死学知识，要学会灵活运用。
基于Multisim的有源滤波器设计与仿真
仿真结果
高阶滤波器（课后阅读）
SECTION 88 P473 期末课程设计率和品质因数
1、特征频率是使得系统频响表达式简介的特殊频率点，对二阶滤波 器而言，特征频率使得分母中实部为0； 2、品质因数Q定义为特征频率处增益的模除以中频增益的模；
用Q和特征频率f 0 表达截止频率f c
MATLAB计算公式K = sqrt(4*Q*Q-2+sqrt(4-16*Q*Q+32*Q*Q*Q*Q))/(2*Q);
基于Multisim的有源滤波器 设计与仿真
滤波器形态分类
模拟滤波器的实现方法-无源滤波
1、无源滤波器是只用无源器件组成的滤波器，如电阻、电容等； 2、适合大电压和电流以及超高频率；价格便宜，电路相对简单； 3、实现级联困难，受负载影响大。
有源滤波器
1、有源滤波器含有源器件，必须额外供电才能工作； 2、引入负反馈和放大环节，轻松实现较为复杂的滤波器，适合小信号和中低频 率段； 3、轻松实现级联，能够有效隔离负载对滤波器的影响。
4元件二阶SK型低通滤波器
滤波器设计1
1、二阶低通滤波器有三个关键参数 中频增益，特征频率f0以及品质因数Q ； 2、先确定电容，再确定电阻； 3、满足约束。
滤波器设计2-电阻电容的计算与约 束
滤波器设计3-举例
滤波器设计3-举例
滤波器设计3-举例
MATLAB数学计算
MULTISIM电路仿真
一阶有源运放高通滤波器仿真multisim
一阶有源运放高通滤波器仿真multisim
在Multisim软件中仿真一阶有源运放高通滤波器可以按照以下步骤进行：
1.打开Multisim软件，并选择“新建”开始一个新的电路设计。
2.在组件库中找到并添加所需的元件，包括一个有源运放、电阻和电容。
3.连接电阻和电容以形成一个一阶高通滤波器的RC网络。
4.将有源运放与RC网络连接，确保输入连接到运放的非反馈输入端，输出连接到运放的输出端。
同时，将运放与电阻连接以形成负反馈。
5.设置电容和电阻的合适数值，以满足所需的滤波器截止频率。
6.为了进行仿真操作，添加一个信号源以提供输入信号。
可以选择一个交流电压源作为输入信号源。
7.添加一个示波器来查看输出信号。
8.进行仿真，观察输入信号和输出信号的频率响应。
9.对于进一步的优化和调整，可以更改电路中的元件值，以实现所需的滤波器特性。
请注意，在实际设计和应用中，还需要考虑其他因素，如功耗、稳定性等。
以上步骤可以作为一个起点，进行基本的滤波器设计和仿真。
基于Multisim的二阶有源滤波器的研究(1)
收稿日期:2008-12-28基于Multisi m 的二阶有源滤波器的研究李端1艾永乐1(1.河南理工大学电气工程学院,河南焦作454001)摘要:运算放大器、电阻、电容构成的有源滤波器有显著的优点,在现代电子技术中得到了广泛应用。
本文在对VCVS 滤波电路的传递函数分析的基础上,根据滤波器性能参数及设计要求确定了二阶有源低通滤波电路中电容和电阻值。
在Multi 2si m 环境下建立了滤波电路模型,并对其进行了时域和频域分析,得出了具有一定参考价值的结论。
关键词:M ultisi m 7;有源低通滤波器;电子技术;实践教学中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-464X (2009)01-0012-05Appli ca ti on of M ultisi m 7i n Electron i c C i rcu it Teach i n gL I D u a n 1,A I Yo n g -le (Henan Polytechnic University Electrical Engineering and institute1,J iaozuo Henan 454000,China )Abstract:The active filter with resistance,capacitance and Operati onal Amp lifier (OA )is widely app lied t o the modern electr onic technol ogy with p r om inent effects .A 2nd active l oss -pass filter circuit is designed on the basis of analysis of active filter’s transfer functi on .The capacitance value and resistance value are obtained according t o the perf or mance para meter of the filter and its cut off frequency .This paper p resents the l ow -pass filter circuit model in M ultisi m .Keywords:Multisi m 7;Operati onal Amp lifier (OA );electr onic technol ogy;teaching p ractice河南省教育科学"十一五"规划2007年课题,"电子技术基础双语教学改革研究与实践",课题编号:2007-JKGHAG -083滤波器是对信号的频率具有选择性的电路,它的功能是使特定频率范围内的信号通过,而阻止其它频率信号通过。
基于NIMultisim10的有源滤波器的设计与仿真
基于N IM ultisim 10的有源滤波器的设计与仿真张文俊(中国人民解放军电子工程学院,安徽省合肥市230037)摘 要:有源滤波器因其体积小、重量轻、成本低、可靠性高、提供增益放大、设计标准化、模块化、便于集成等突出的优点,在信号处理中有着广泛的应用。
在对MF B (无限增益多路反馈)滤波电路的传递函数分析基础上,由2阶MF B 阶低通滤波电路级联的方法构建了有源低通滤波器,用查表法设计了基于巴特沃斯逼近的8阶有源低通滤波器,并用N IMultisi m 10软件对设计的滤波器的交流特性进行了仿真分析,其交流特性符合设计理论,具有一定的参考价值。
关键词:有源滤波器;仿真;N IMultisi m 10中图分类号:T N713.8收稿日期:2008211210;修回日期:2009202205。
0 引 言滤波器在通信测量、控制系统、电力系统及电气设备中有着广泛的应用。
自20世纪60年代以来,有源滤波器因其突出的优点,如体积小、重量轻、成本低、可靠性高、提供增益放大、设计标准化、模块化、便于集成等,在信号处理中有着越来越多的应用。
因此,研究有源滤波器的设计就有很大的实际意义[1]。
本文设计了8阶MF B (无限增益多路反馈)巴特沃斯有源低通滤波器,并用N IMultisi m 10进行了仿真研究。
1 有源滤波器设计设计滤波器时通常给定截止频率、带内增益、品质因数等性能指标,滤波器的设计任务是根据给定的性能指标选定电路形式和确定电路的元器件。
具有理想特性的滤波器是很难实现的,只能用实际特性去逼近,就是必须对理想特性进行一定的修改,用具有可实现性的传递函数来描述所需的性能指标,使其性能在一定的误差范围内能满足要求,它的幅频特性、相频特性与所设计的电路特性近似。
成熟的逼近方法有巴特沃斯响应、切比雪夫响应、椭圆响应、贝赛尔响应等[2]。
一个具有可实现性的有源滤波器的传递函数为:H (s )=B (s )A (s )=a m s m +a m -1S m -1+…+a 1s +a 0b n s n +b n -1s n -1+…+b 1s +b 0(1) 有源滤波器的实现可分为直接实现和级联实现。
基于Multisim的多功能滤波器电路的仿真毕业设计
3.Simulate（仿真）菜单
Simulate（仿真）菜单提供18个电路仿真设置与操作命令，Simulate菜单中的命令及功能如下：
结合Multisim软件能达到搭建电路，仿真分析。达到事半功倍的效果。
1.2研究现状
随着计算机技术和电子技术的发展，电子产品已与计算机技术密不可分，紧紧相连；随着电子产品日益智能化，电路得集成度的越来越高，使新技术新产品的更新周期越来越短。应运而生电子设计自动化技术（EDA），从而使电路研发人员能用计算机来完成电路功能设计、逻辑分析、性能分析、时序测试直至电路板的计算机自动化设计应运而生。
1.3.1 Multisim的主窗口
安装Multisim软件后，单击“开始”→“程序”→“National Instruments”→“Circuit Design Suit 10.0” →“Multisim”选项，启动Multisim10，可以看到图1.1所示的Multisim10主窗口。
图1.1 Multisim 10的主窗口
Open：打开一个己存在的*．msm10、*．msm9、*．msm8、*．msm7、*．ewb或*．utsch等格式的文件。
Close：Байду номын сангаас闭当前电路工作区内的文件。
Close All：关闭电路工作区内的所有文件。
Save：将电路工作区内的文件以*．msm10的格式存盘。
Save as：将电路工作区内的文件另存为一个文件，仍为*．msm10格式。
现在EDA的应用范围十分广泛，涉及机械、航空航天、通讯、电子、化工、矿产、生物、医学、军事等等各个领域。但本文主要针对模拟电路的设计与仿真进行研究。
基于Multisim的四阶有源低通滤波器的设计与仿真
Ｇ。 — ３ 邑 一 ３ １ ８ ８ １ １ ２ ２ ～ — ． ４ — ． ５
（） ３
则传 递 函数 为 ：
Ｇ４ ５ ） （ ａ 一 × （） ４
可选 ２个 ２阶 巴特沃 思低 通滤 波器 级联 组成 。
先设 计 ４阶 巴特 沃思 低 通 滤 波 器 的 传递 函数 ，
用 ２个 ２阶 巴特 沃思低 通 滤波 器 构成 １ ４阶 巴特 个
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ｕ ｃ ｏ ｐ ｓ ｅ ｉ ｅ ，Ｂ ｔｅ ｗｏ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｒ ｅ ｌ ｗ— ａ ｓ ｄ ｆ ｔ ｒ ｕ ｔ ｒ ｒ ｈ，Ｍ ｕ ｔｓｍ ，Ｂｏ ｅ ｐ ｏ ｔ ｒ ｌ ｌｉｉ ｄ ｌ ｔｅ
滤 波器用 于 对信 号 的频 率 具 有选 择 性 的 电路 ，
ＬＩ ｉｏ ｎ Ｕ Ｘ ａ ｑｕ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｏ ｒ ｅ Ｌｏ ｐ ｓ ｅ ｌｅ ｓｄ ｏ ｕ ｔｓｍ ｓｇ ｎ ｍ ｌ ｔｏ ｆ ４ ｄ Ｓ ｕ ｃ ｗ— ａ ｓ ｄ Ｆｉｔ ｒｂａ ｅ ｎ Ｍ ｌｉｉ
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｈ ｓｃ ｎ ｎ ｏ ｍａｉｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｂａｊ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｔ ￣Ｂａ ｊ ７ １ １ ，Ｃｈｎ ） Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＰ ｙ ｉｓａ ｄＩ ｆｒ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｏ ｉ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ａｒｓ ｏｉ ２ ０ ６ ｉａ
一
化、 模块 化 、 易于 制造等 优点 ，因 此被 广泛 用 于信 息
处理、 数据传 送 和抑 制干 扰等 电路 中 。
个设 备先 进 、 能完 备 的大 型 电 子实 验 室 。本 文 功 详细介 绍 了 ４阶有源低 通 滤波 器 的设 计方 法 ， 用 井 Ｍｕｔ ｉ 软件 对 其 进 行 了瞬 态 分 析 和 频 率 特 性 分 ｌｓ ｉｍ
基于Multisim的有源低通滤波器的设计与仿真分析
作者简介
1/H(w)
闫姝（1984-），女，汉，山西和顺人，助教， 硕士，研究方向：信号与信息处理。
图 5：合点前移的等效变换 可解得该系统的传递函数为
作者单位
兰州石化职业技术学院 730060
甘肃省兰州市
136 • 电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering
基于multisim的有源低通滤波器的设计与仿真分析基于multisim的有源低通滤波器的设计与仿真分析文闫姝关键词有源滤波器传递函数multisim幅频特性本文总结了由低阶系统构建高阶信号系统的基本过程和方法通过子系统函数的级联法结合系统的反馈设计了一类新的有源高阶滤波器最后通过节点法对该电路来进行验证
参考文献
图 4：高阶滤波系统电路图 根据自动控制理论，在电路中可以通过 改变综合点或分支点的位置就能消除回路之间 的交错关系，因此可以对于综合点的前移并进 行如下的等效变换，如图 5 所示。
H(w) H(w)
[1] 徐发强等 .RC 高阶有源滤波器的新型实验 方法 [J]. 现代电子技术 ,2008,2(265):6568. [2] 郑君里等 . 信号与系统 [M]. 北京 : 高等 教育出版社 ,1981. [3] 姚佩阳等 . 自动控制原理 [M]. 北京 : 清 华大学出版社 . 北京 : 北京交通大学出版 社 ,2005.
3 结语
总结了由低阶系统构建高阶信号系统的 基本过程和方法，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高阶滤波 器，然后用节点法对设计的电路来进行分析验 证，并用仿真软件 Multisim 进行电路仿真。 本文的研究对于有源低通滤波器的设计具有指 导意义。
基于Multisim10的有源低通滤波器设计及仿真
图 1 五阶有源 RC 低通滤波器 4 仿真结果分析
将图 1 所示电路加上信号源、波特仪等虚拟仪器，检查无误后，点击 仿真按钮。仿真结果如图 2。从图上可看出截止频率在 7K 附近，不符合设 计要求。
科技论坛
民营科技 2011 年第 3 期
基于 Multisim10 的有源低通滤波器设计及仿真
张全禹 孙培刚 （绥化学院电子工程系，黑龙江 绥化 152061）
摘 要：首先介绍了 Multisim10 软件的特点，然后简要介绍了一下滤波器的分类。最后应用 Multisim10 软件对五阶有源 RC 低通滤波器电路进 行了设计、分析与仿真，仿真结果基本符合设计要求，与传统的电子电路设计方法相比较，大大节省了产品开发的成本和时间。说明 Multisim10 在电 子电路设计中具有很重要的作用。
技信息，2008（18）：62-63．
[3] 张晶，李心广．基于 multisim 的电路设计与仿真[J]．计算机仿真，2005，22
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[4] 邓友娥，苏祖全.multisim10 在电子电路设计中的仿真和应用[J]．韶关学
院学报：自然科学版，2009，30（12）：38-41．
基于multisim10的五阶低通滤波器设计muhisim10软件平台下根据电路原理图选定元器件模型并连接好电路确定电路中的各元器件的参数使用相应虚拟仪器进行在线测量然后对照电路设计的要求适当更换或修改部分元器件的参数观察所得的变化确定设计方案最后再进行实际的电路设计不仅减少了元器件的消耗还提高了工作效率
基于Multisim的滤波电路分析与设计实验说明
“基于Multisim的滤波电路分析与设计”实验说明一. 实验内容实验内容一（必做）：文氏电桥电路频率特性及中心频率的测试1. 设置电路输入信号电压（即函数发生器输出电压）幅值(Amplitude) 为7.07V（即有效值5V），改变函数发生器的频率f分别为20Hz、60 Hz、……8k Hz、12k Hz（见表10-1），记录对应的输出电压U0(V)的值和输入输出电压比值Ku、输入输出相位角φ (Deg)的值于表10-1。
2. 记录输入输出同相位（即φ=0）时的频率f0(Hz)称之为电路中心频率或电路谐振频率，以及输出电压值U0max(V) 于表10-1。
3. 保持电路输入信号电压幅值(Amplitude) 为7.07Vp（即有效值5V）不变，改变电路电阻R的值分别为0.2kΩ、0.47 kΩ、1 kΩ、1.5 kΩ、2 kΩ，记录不同电阻值时电路中心频率f0(Hz)的值于表10-2。
实验内容二（选做）：双T网络电路频率特性及中心频率的测试表10-3和表10-4。
二. 实验步骤1. 运行仿真软件。
双击桌面multisim图标，出现对话框后点击close，进入multisim主界面。
2. 主界面面板介绍及操作。
主界面上边部分从上往下依次分别为菜单栏、工具栏、状态键→仿真和暂停、元器件库图标、仿真运行和暂停开关；中间区域为仿真电路工作区；仿真电路工作区的右侧为虚拟仪器仪表栏。
关闭电路运行开关(所有操作都需在此开关闭合的状态下进行)，使用鼠标右键对电路中的器件、线条、仪器等等来实现旋转、移动、删除……等操作；使用鼠标左键双击电路中某一元器件或虚拟仪器，弹出相应的窗口，可以修改其参数值或进行参数设置。
3. 建立电路。
按照实验教程中的文氏电桥实验电路图（或下面给出的仿真电路图）在工作区中按照下述方法设置元器件和虚拟仪器仪表、设置电路节点、连线建立实验电路。
建立电路时一定要注意：必须设置电路的参考地（GROUND）。
基于Multisim的有源滤波电路的设计
基于Multisim的有源滤波电路的设计.txt爱空空情空空，自己流浪在街中；人空空钱空空，单身苦命在打工；事空空业空空，想来想去就发疯；碗空空盆空空，生活所迫不轻松。
总之，四大皆空！本文由542788993贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
毕业设计论文作者系部专业题目指导教师评阅教师完成时间：学号电子信息学院无线电技术基于 Multisim 的有源滤波电路的设计2010 年 4 月 12 日毕业设计(论文) 毕业设计(论文)中文摘要设计1基于 Multisim 的有源滤波电路的设计摘要：滤波器是一种能够滤除不需要频率的分量、保留有用频率分量的电路。
工程：上常用于信号处理、数据传输和抑制干扰等方面。
利用运算放大器和无源器件（R、 L、C）构成有源滤波器具有一定的电压放大和输出缓冲作用。
按滤除频率分量的范围来分，有源滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
本文介绍了有源滤波器的具体功能及特点，并利用 Multisim7 软件完成有源滤波电路的设计。
关键词：有源滤波器Multisim7幅频响应毕业设计(论文) 毕业设计(论文)外文摘要2Active filter circuit based on MultisimAbstract: Filter is to filter out frequency components do not need and to : retain a useful frequency components of the circuit. Projects commonly used in signal processing, data transmission and suppressing interference and so on. The active filter constituted by using operational amplifiers and passive components (R, L, C) has certain effect of voltage amplification and output buffer. Frequency components by filtering the range to points, active filter can be divided into low-pass filter, high pass filter, band pass and band stop filter. This article describes the specific functions and characteristics of active filter, and uses Multisim7 software to complete the design of active filter circuit.keywords: :Active FilterMultisim7frequency response目录1 引言32 电路模拟过程3 有源滤波电路的设计 3.1 低通滤波器 3.2 高通滤波器 3.3 窄带带通滤波器 3.4 带阻滤波器 3.5 利用 Multisim 7 中的 Filter Wizard 设计滤波器 4 Multisim 7 软件 4.1 Multisim 7 软件概述结论致谢参考文献1 引言4有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
基于Multisim8的RC有源模拟滤波器的设计和仿真分析
第 4 期
王 龙等: 基于M u ltisim 8 的RC 有源模拟滤波器的设计和仿真分析
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H (S ) =
U o (S ) U i (S )
=
bm S m + Sn +
bm - 1S m a n- 1S n- 1
1
+
+… …+
+ a
b1S 1S +
+
a
b0
0
,
(1)
式中, m ≤n; 一个复杂的传递函数可以分解成几个简单的传递函数的乘积. 上式中, 若n 为偶数, 可分解为n 2
R , 电容的导纳S C. 由分子中不含S 项, Y 1、Y 2 应为电阻元件, 分母中为获得S 2 项, Y 4、Y 3 应为电容元件. 具体
的低通电路如图 2 (1) 所示, 同理高通的传递函数形式为: H (S ) = K S 2 (S 2+ ΑΞ0S + Ξ20) , 分子中含有 S 平方
项, 则要求 Y 1、Y 2 为电容元件, 分母中的平方项, 则要求 Y 3、Y 4 为电阻元件, 其电路形式图 2 (2) 所示. 图 2 中,
( b) 无限增益多路负反馈型: 电路结构如图 3 所示. 和 (a) 分析类 似, 对U ′列 KCL 方程, 得
H (S ) = - Y 1Y 3 [ Y 5 (Y 1 + Y 2 + Y 3 + Y 4) + Y 3Y 4 ],
(5)
和上面分析类似, 分子中不含S 2 项, Y 1、Y 3 均应为电阻, 分母中含有 S 2
1 仿真软件简介
传统的电子线路设计为: 选择设计电路方案、实验、修改、再实验、制板. 其中需反复修改, 直至设计出正 确的电路. 电子仿真技术的使用将实验和修改合二为一, 大大缩短了设计周期. 常用的电子仿真软件有美国 M icroSim 公司的P sp ice、澳大利亚P ro tel T echno logy 公司的P ro tel, 以及加拿大 In teract ive Im age T echno lo2 g ies 公司的EW B 等. EW B 是 In teractive Im age T echno log ies 公司 (简称 IIT 公司) 于1988 年推出的专门用于 电 子线路仿真和设计的 EDA 软件, 并相继推出其 4. 0d 和 5. 0c 版本. 在 EW B 的基础上, 推出了M u lti2 sim 2001, 不仅大大增强了软件的仿真测试和分析功能, 大大扩充了元件库中的仿真器件数目, 而且增加了若 干个与实际元件相对应的现实性仿真元件模型. 与 EW B 相比,M u ltisim 继承了其诸多优点, 并增加了射频 电路仿真功能, 极大地扩充了元件数据库, 新增了元件编辑器, 增加了瓦特计、失真仪、频谱分析仪、和网络分 析仪等新的测试仪表, 而且都允许同时使用. 其元件的连接方式也得到改进, 允许连线任意走向. M u ltisim 8 更是大大提高了67% 的仿真速度, 更为省时的连线操作, 更快的元器件浏览, 更充足的虚拟元件库, 更广泛的 技术支持, 新的最坏情况分析算法等等, 都使M u ltisim 8 成为最新的电子设计和仿真软件. M u ltisim 8 可对 电子系统进行直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、灵敏度分析、噪声分析、温度扫描分析等 15 种分析. 在 RC 有源滤波器的设计中,M u ltisim 8 获得了广泛的应用.
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毕业设计论文作者系部专业题目指导教师评阅教师完成时间：学号电子信息学院无线电技术基于 Multisim 的有源滤波电路的设计2010 年 4 月 12 日毕业设计(论文) 毕业设计(论文)中文摘要设计1基于 Multisim 的有源滤波电路的设计摘要：滤波器是一种能够滤除不需要频率的分量、保留有用频率分量的电路。
工程：上常用于信号处理、数据传输和抑制干扰等方面。
利用运算放大器和无源器件（R、 L、C）构成有源滤波器具有一定的电压放大和输出缓冲作用。
按滤除频率分量的范围来分，有源滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
本文介绍了有源滤波器的具体功能及特点，并利用 Multisim7 软件完成有源滤波电路的设计。
关键词：有源滤波器Multisim7幅频响应毕业设计(论文) 毕业设计(论文)外文摘要2Active filter circuit based on MultisimAbstract: Filter is to filter out frequency components do not need and to : retain a useful frequency components of the circuit. Projects commonly used in signal processing, data transmission and suppressing interference and so on. The active filter constituted by using operational amplifiers and passive components (R, L, C) has certain effect of voltage amplification and output buffer. Frequency components by filtering the range to points, active filter can be divided into low-pass filter, high pass filter, band pass and band stop filter. This article describes the specific functions and characteristics of active filter, and uses Multisim7 software to complete the design of active filter circuit.keywords: :Active FilterMultisim7frequency response目录1 引言32 电路模拟过程3 有源滤波电路的设计 3.1 低通滤波器 3.2 高通滤波器 3.3 窄带带通滤波器 3.4 带阻滤波器 3.5 利用 Multisim 7 中的 Filter Wizard 设计滤波器 4 Multisim 7 软件 4.1 Multisim 7 软件概述结论致谢参考文献1 引言4有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
顾名思义该装置需要提供电源，其应用可克服 LC 滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功。
有源滤波器的通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件）；但是通带范围受有源器件(如集成运算放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。
2 电路模拟过程新建设计项目电路图的生成交流分析否优化设计满足设计结果完成图 3-1 电路模拟过程（1）新建设计项目打开 Multisim 7 软件，新建一个空白页。
（2）电路图的生成项目名确定后，就应该在电路图绘制软件环境下，以人机交互方式将用户确定的电路设计方案以电路原理图形式送入计算机。
（3）交流分析5生成电路图后，需根据电路设计任务确定要分析的电路特性类型并设置与分析有关的参数。
启动仿真后，根据幅频响应适当微调参数，移动幅频特性指针读取该滤波器的频率。
（4）优化设计在电路模拟过程中，如果电路设计方案不合适、电路图生成中出现差错或分析参数设置不当，都会导致 Multisim 7 因检测出错而不能正常运行或出现运行结果不满足设计要求的情况。
这时应分析问题所在，确定应修改电路设计还是要纠正电路图生成中的错误或重新设置分析参数。
然后再从上述第 2 阶段或第 3 阶段开始，进行新一轮的设计模块过程。
有时需要经过几个循环的设计模拟才能得到满足要求的电路设计。
为了尽快纠正电路模拟中的错误，用户查阅相关文件中的信息内容，也可以在幅频响应分析窗口中分析错误信息。
（5）完成经过上述几个阶段，得到符合要求的电路设计后，就可以输出全套电路图纸，包括各种设计报表（如元器件清单、电路图纸层次结构表等），完成电路设计。
3 有源滤波电路的分析滤波器特性可以用其频率响应来描述，按其特性的不同，可以分为低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器和带阻滤波器等。
用来说明滤波器性能的技术指标主要有：中心频率 f0，即工作频带的中心；带宽 BW；通带衰减，即通带内的最大衰减；阻带衰减。
对于实际滤波器而言，考虑到实际的组成元件的品质因数的取值是一有限值（因为受限于材料与工艺的水平），所以所有工程上的实用滤波器都是有损滤波器，因此对于这些滤波器还应考虑通带内的最小插入衰减。
3.1 低通滤波器现代滤波器设计，多是采用滤波器变换的方法加以实现。
主要是通过对低通原型滤波器进行频率变换与阻抗变换，来得到新的目标滤波器。
理想的低通滤波器应该能使所有低于截止频率的信号无损通过，而所有高于截止频率的信号都应该被无限的衰减，从而在幅频特性曲线上呈现矩形，故而也称为矩形滤波器。
遗憾的是，如此理想的特性是无法实现的，所有的设计只不过是力图逼近矩形滤波器的特性而已。
根据所选的逼近函数的不同，可以得到不同的响应。
63.1.1 一阶有源低通滤波器一阶低通滤波电路由简单 RC 网络和运放构成，该电路具有滤波功能还有放大作用，带负载能力较强。
如图 3-1 所示为一阶有源低通滤波器，电路的截止频率：fn = 1 1 = = 15.92kHZ 3 2πR1C1 2π× 10 × 10 ? × 1000 × 10 ?12 F图 3-1 一阶有源低通滤波器在交流分析对话框中，合理设置参数，启动仿真后，一阶有源低通滤波电路的幅频响应如图 3-2 所示。
由幅频特性指针读取该低通滤波器的截止频率，与理论计算基本相符。
图 3-2 一阶有源低通滤波器的幅频响应3.1.2 二阶有源低通滤波器一阶有源低通滤波电路简单，幅频特性衰减斜率只有-20dB ／十倍频程，因此，在 fo 处附近选择性差，希望衰减斜率越陡越好，只有增加滤波器的阶数来实现。
阶数越高，幅频特性曲线越接近理想滤波器。
如图 3-3 所示为二阶有源低7通滤波器，电路的截止频率：1 1 = = 498 Hz 3 2πRC 2π× 6.8 × 10 ? × 47 × 10 ?9 F C = C1 = C2 R = R1 = R2 fn =图 3-3 二阶有源低通滤波器在交流分析对话框中，合理设置参数，启动仿真后，二阶有源低通滤波电路的幅频响应如图 3-4 所示。
由幅频特性指针读取该低通滤波器的截止频率，与理论计算基本相符。
图 3-4 二阶有源低通滤波器的幅频响应3.2 高通滤波器3.2.1 一阶有源高通滤波器将低通滤波器中元件 R、C 的位置互换后，电路变为高通滤波器。
一阶高通滤波器的缺点是：阻带特性衰减太慢，为⒛dB／10oct，所以这种电路只适用于对滤波特性要求不高的场合。
图 3-5 为一阶有源高通滤波器，电路的截止频率：8fn =1 1 = = 7.96kHz 3 2πRC 2π× 20 × 10 ? × 1 × 10 ?9 F图 3-5 一阶有源高通滤波器在交流分析对话框中，合理设置参数，启动仿真后，一阶有源高通滤波电路的幅频响应如图 3-6 所示。
由幅频特性指针读取该滤波器的截止频率，与理论计算基本相符。
图 3-6 一阶有源高通滤波器的幅频响应3.2.2 二阶有源高通滤波器二阶有源高通滤波器的阻带衰减特性的斜率为 40dB／10oct，克服了一阶高通滤波器阻带衰减太慢的缺点。
与二阶低通滤波器类似，二阶高通滤波器的各个参数也影响其滤波特性，如：阻尼系数 f 的大小决定了幅频特性有无峰值，或谐振峰的高低。
如图 3-7 所示为二阶有源高通滤波器，电路的截止频率：fn =1 = 1kHz (C = C1 = C2 ，R = R1 = R2 ) 2πRC9图 3-7 二阶有源高通滤波器在交流分析对话框中，合理设置参数，启动仿真后，二阶有源高通滤波电路的幅频响应如图 3-8 所示。
由幅频特性指针读取该滤波器的截止频率，与理论计算基本相符。
图 3-8 二阶有源高通滤波器的幅频响应3.3 窄带带通滤波器窄带带通滤波器的上限截止频率与下限截止频率的比近似为 2 或者更小，因此不能被分为单独的低通和高通滤波器来实现。
当上限截止频率与下限截止频率的比减小时，中心频率处的衰减将增加；当上限截止频率与下限截止频率的比接近于 1 时，滤波器有更大的抑制作用。
图 3-9 为窄带带通滤波器电路，该电路的中心频率： 1 1 1 1 = = 1.067 kHz ?6 3 2πc R f Rr 2π× 0.015 × 10 42.42 × 10 × 3.03 × 10 3 w 2 2 -3dB 带宽为： BW = 0 = = = 3.143kHz Q R f C 42.42 × 0.015 × 10 ?3 f0 ≈10图 3-9 窄带带通滤波器（R=2R）在交流分析对话框中，合理设置参数，启动仿真后，窄带带通滤波电路的幅频响应如图3-10 所示。
由幅频特性指针读取该滤波器的中心频率，与理论计算基本相符。
图 3-10 窄带带通滤波器的幅频响应3.4 带阻滤波器将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器，再将两个电路的输出电压求和，就可以得到带阻滤波器。