二阶有源带通滤波器的设计
电子线路课程设计二阶有源带通滤波电路
二阶有源带通滤波电路绪论在过去的一个多世纪里，人类的科学文明发生了翻天覆地的变化，特别是以物理学为主导的科技革命的爆发，使得人类的生活方式产生了由头到底的彻底改变。
电视，电话，飞机，卫星等一系列以前只有在科幻作品中才会出现的东西一样一样的诞生了。
从基因工程“让人活到一千岁”的梦想，到纳米技术“包你穿衣不用洗”的诺言；从人工智能“送你一只可爱机器狗”的温馨，到转基因技术“让老鼠长出人耳朵”的奇观。
不断有新的科技在诞生，每一个新科技的发现都会让人们欣喜若狂，因为，这些新科技正在逐步地改善我们的生活，让我们更加了解自己。
我们坚信——科技不仅改变命运，还可改变未来。
对于我们这一代人，对社会的普遍感觉是竞争意识强了。
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我们已经明白科技的重要性，也知道了科技的普遍性。
虽然科技创造新生活的前景引人遐思，令人神往。
但是归根结底是要靠我们共同的努力实现的。
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回望文明的历程，是科技之光扫荡了人类历史上蒙昧的黑暗，是科学之火点燃了人类心灵中的熊熊的希望；科技支撑了文明，科技创造着未来，而未来在我们手中。
让我们成为知识的探索者，让我们在未知的道路上漫游，让我用我们的创造力将我们居住的世界变得更美好。
人类社会的每一次社会的变革都是源于科技的发展。
今天，作为大学生的我们充满了学科学、用科学的浓烈的氛围、洋溢着求创新、共进步的热情。
面对着茫茫碧水，背靠着巍巍虞山。
作为电子本科生的我们会用我们的青春热情共同构建我们美丽的未来。
电子技术实验系列课程是为适应培养素质型人才的需要而设置的一门工程应用能力训练课程。
本课程既重视基本技能，基本测试方法的训练，又适应电子技术发展的需要。
二阶有源带通滤波电路
二阶有源带通滤波电路二阶有源带通滤波电路是一种常见的电子电路，它能够在一定频率范围内通过信号，同时阻隔其他频率的信号，常用于音频处理、通信系统等方面。
本文将从以下几个方面详细阐述二阶有源带通滤波电路的原理、设计和应用。
第一步，阐述有源滤波器的基本原理。
有源滤波器是利用运算放大器的放大作用来实现滤波的电路，因此其具有较高的增益和稳定性，能够在较宽的频率范围内实现滤波，同时还能够通过调整电路参数来实现所需的滤波特性。
基本的有源滤波器包括有源低通滤波器、有源高通滤波器、有源带通滤波器和有源带阻滤波器。
第二步，讲解二阶有源带通滤波电路的设计。
在二阶有源带通滤波电路中，通常采用两个运算放大器进行级联，构成一个二阶电路结构。
在电路的输入端和输出端之间，通过一个带通滤波器来实现所需的频率范围内的有源增益，同时阻隔其他频率范围的信号。
该电路的设计主要包括电路参数的选择和运算放大器的配置等方面。
在参数设计时需要确保所选参数能够滤除杂波和噪声的同时保持信号的快速响应，同时在运算放大器的配置中要考虑放大器的增益和带宽等特性。
第三步，介绍有源带通滤波器的应用。
有源带通滤波器广泛应用于音频处理、无线通信系统、雷达信号处理等方面。
在音频处理中，可以通过有源带通滤波器来实现音乐合成、均衡器、调音台等功能，使得音频效果更加优美；在无线通信系统中，有源带通滤波器不仅能够滤除杂波和噪声，还能够增强所需频段的信号强度，提高系统的信号传输质量；在雷达信号处理中，有源带通滤波器能够滤除多普勒杂波和敌我干扰等干扰信号，提高雷达探测和目标识别的准确性。
通过以上三个方面的介绍，我们可以基本了解二阶有源带通滤波电路的原理、设计和应用。
二阶有源带通滤波电路在电子技术领域中有着广泛的应用，可以有效地滤除杂波、噪声和干扰信号，保持所需信号的清晰度和稳定性。
multisim仿真教程二阶带通滤波器
图三.六.三二阶有源带通滤波器ACAnalysis仿真分析结果
AOQ 1SO Q0 S02
AOQ 1S0
( S )2 1 S 1
O QO
三.六.二
式三.六.二为二阶带通滤波器传递函数的典型
表达式其中ω0为中心角频率
三.六.二二阶有源带通滤波器特性分析
一个二阶有源带通滤波器电路如图三.六.一所 示启动仿真点击波特图仪可以看见二阶有源带 通滤波器的幅频特性如图三.六.二所示
利用ACAnalysis交流分析可以分析二阶有源带 通滤波器电路的频率特性如图三.六.三所示分 析方法参考三.三.二一阶有源低通滤波器的 ACAnalysis交流分析分析步骤
改变信号源的信号频率利用示波器也可以观察 到不同频率的信号通过带通滤波器的情况
图三.六.一二阶有源带通滤波器电路
图三.六.二二阶有源带通滤波器的幅频特性
三.六二阶有源带通滤波器
令
AOR 1C2R3 1 C 1R3 1 C2A R U11 C F2R2 1 C
Q
R 1R 2 R 1R 2R 3C 1C 2
R 1R 2(C 1C 2)C 1R 3R 2R 1(1A U)F
则有
A(S) S2
模电课程设计：二阶有源带通滤波器
模电课程设计：二阶有源带通滤波器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0.5dB 。
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)1.1简介 (1)1.2工作原理 (1)1.3 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)3.1 元器件误差 (7)3.2运放的性能 (7)3.3仪器误差 (7)3.4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1.1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。
二阶带通滤波器的设计流程
二阶带通滤波器的设计流程引言：带通滤波器是一种可以通过滤波器将特定频率范围内的信号通过，而抑制其他频率的信号的电子设备。
二阶带通滤波器是应用最广泛的一种滤波器之一，它具有较好的频率选择特性和相位响应。
本文将介绍二阶带通滤波器的设计流程。
一、确定滤波器的频率范围在设计二阶带通滤波器之前，首先需要确定滤波器的频率范围。
这可以根据具体的应用需求来确定，例如音频处理中常用的频率范围为20Hz到20kHz。
二、选择滤波器的类型根据滤波器的特性和要求，选择合适的滤波器类型。
常见的二阶带通滤波器有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。
巴特沃斯滤波器具有平坦的幅频响应，但相位响应不是最理想的；切比雪夫滤波器在通带内具有较大的纹波，但相位响应较好；椭圆滤波器在通带内和阻带内都具有较好的性能，但设计较为复杂。
三、计算滤波器的参数根据滤波器的类型和要求，计算滤波器的参数。
主要包括通带频率、阻带频率、通带衰减和阻带衰减等。
通带频率是指滤波器传递信号的范围，阻带频率是指滤波器抑制信号的范围。
通带衰减是滤波器在通带内信号的衰减程度，阻带衰减是滤波器在阻带内信号的衰减程度。
四、选择滤波器的架构根据计算得到的参数，选择合适的滤波器架构。
常见的二阶带通滤波器架构有Sallen-Key架构和Multiple Feedback架构。
Sallen-Key架构具有简单的电路结构和较好的性能，是应用最广泛的一种架构；Multiple Feedback架构则适用于阻带衰减要求较高的场合。
五、设计滤波器电路根据选择的滤波器架构，设计滤波器的电路。
根据计算得到的参数，确定电路中的元件数值和连接方式。
在设计过程中，需要注意元件的可获得性和稳定性，以及电路的抗干扰性和稳定性。
六、进行电路仿真使用电子电路仿真软件，对设计的滤波器电路进行仿真。
通过仿真结果，可以验证滤波器的性能是否符合设计要求。
如果有需要，可以对电路进行调整和优化。
七、制作滤波器电路根据仿真结果，制作滤波器的实际电路。
二阶带通滤波器
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。
二阶带通滤波器的设计报告
二阶带通滤波器的设计报告一、引言带通滤波器是一种能够通过特定频率范围内的信号，而抑制其他频率信号的电子滤波器。
二阶带通滤波器是一种常用的滤波器类型，具有较好的滤波效果和相对简单的电路结构。
本文将介绍二阶带通滤波器的设计方法与实现过程。
二、二阶带通滤波器的原理三、二阶带通滤波器的设计步骤1.确定滤波器的通带中心频率：根据具体应用需求，确定滤波器需要通过的频率范围，并取其中心频率为设计目标。
2.确定通带增益：根据应用需求，确定滤波器在通带范围内需要增益的大小。
3.计算滤波器的品质因子：品质因子（Q值）是评价滤波器带宽与衰减特性的重要参数。
根据设计要求和公式，计算出所需的Q值。
4.确定滤波器的截止频率：根据所需的通带带宽和中心频率，计算出滤波器的上下截止频率。
5.设计滤波器的电路结构：根据已知的截止频率、Q值和增益，选择适合的电路结构实现二阶带通滤波器。
6.计算滤波器的元件数值：根据所选电路结构和设计参数，计算出各个元件的数值。
7.绘制滤波器的电路原理图：将计算出的元件数值和电路结构绘制为电路原理图。
8.仿真与验证：使用电子仿真软件对滤波器的性能进行仿真与验证。
9.实际实现：根据电路原理图，选择适合的元器件进行实际的电路实现。
10.测试与调整：使用测试仪器对实际实现的滤波器进行测试，并根据测试结果进行调整，以达到设计要求。
四、实例以设计一个中心频率为1kHz，通带增益为10dB，通带带宽为500Hz的二阶带通滤波器为例进行说明。
1.确定滤波器的通带中心频率为1kHz。
2.确定通带增益为10dB。
3. 计算滤波器的品质因子。
根据公式Q=fc/BW，其中fc为中心频率，BW为通带带宽，计算得到Q=24.确定滤波器的截止频率。
根据中心频率和通带带宽，可以计算出滤波器的上下截止频率为900Hz和1100Hz。
5. 选择适合的电路结构。
本例选择经典的Sallen-Key滤波器结构进行设计。
6.计算滤波器的元件数值。
二阶有源带通滤波器设计
摘要在学习《模拟电子技术基础》的基础上，针对课程设计要求，设计一个通带为0.833KHz、中心频率为5KHz、品质因素为6、最大增益为2的带通滤波器，选择有源滤波器的快速设计法为设计方案，计算出该方案需要的电阻、电容、运算放大器参数，通过Multisim软件仿真和电路板的制作，对所选的方案进行调试，验证方案的正确性，并将实际设计的滤波器与仿真得到的滤波器进行比较，分析误差产生的原因。
关键字：带通；滤波器；快速设计法；Multisim仿真；调试；分析误差目录引言·31.设计任务及要求·32.方案选择·33. 二阶有源带通滤波器理论设计·4 3.1 简介··43.2 工作原理··43.3 传递函数及性能参数··53.4 器件参数的选取··63.5 Multisim仿真及仿真数据处理··64. 电路板的制作·84.1 原理图和PCB图的绘制··84.2 电路板制作过程··95. 电路板的调试·105.1 调试的仪器··105.2 调试过程及结果··105.3 调试所遇到的问题··135.4 调试误差分析··136. 结论·13谢辞·15参考文献·16附录·17引言本论文主要讨论信号的处理电路，其中一种电路称为模拟滤波器，模拟滤波器的主要功能是传送输入信号中有用的频率成分，衰减或抑制无用的频率成分，本文主要研究由电阻、电容和运算放大器组成的有源带通滤波电路，其原理是通过对电容、电阻参数的配置，使得模拟滤波器对频率在通带内的频率分量呈现很小的阻抗，而对频带外的频率分量呈现很大的阻抗，这样当负载电流信号通过该模拟带通滤波器的时候就可以把通带内的信号提取出来，把通带外的信号去除。
二阶有源带通滤波器设计及参数计算完整版
二阶有源带通滤波器设计及参数计算标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]滤波器是一种只传输指定频段信号，抑制其它频段信号的电路。
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（L P F）、高通滤波器（H P F）、带通滤波器（B P F）、带阻滤波器（B E F）、全通滤波器（APF）。
其中前四种滤波器间互有联系，LPF与HPF间互为对偶关系。
当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时，将LPF与HPF相串联，就构成了BPF，而LPF与HPF并联，就构成BEF。
在实用电子电路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。
滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。
带通滤波器（BPF）（a）电路图(b)幅频特性图1 压控电压源二阶带通滤波器工作原理：这种滤波器的作用是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。
典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成。
如图1（a）所示。
电路性能参数通带增益中心频率通带宽度选择性此是改变Rf和R4的比例就可改变频宽而不影响中心频率。
例．要求设计一个有源二阶带通滤波器，指标要求为：通带中心频率通带中心频率处的电压放大倍数：带宽：设计步骤：1）选用图2电路。
2）该电路的传输函数：品质因数：通带的中心角频率：通带中心角频率处的电压放大倍数：取，则：图2 无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器电路。
二阶带通滤波电路
2014-2015电子电路设计课程说明书学院实验学院专业电子信息工程题目二阶带通滤波器姓名黄玉欢学号 13521230 日期2015年7 月21日指导教师摘要此次电子技术课程设计包括数电课设和模电课设两部分，需要自己独立地完成设计、Multisim仿真和硬件连接三个环节。
模拟电路设计：二阶有源带通滤波器，二阶有源带通滤波器采用经典的RC 有源滤波器设计，该设计又称为巴特沃斯滤波器。
电路为双电源供电，可完成对于规定中心频率的选择，并保证信号在3db带宽内平稳不失真，且有良好的矩形系数。
两个实验均通过了仿真测试和硬件连接测试，基本符合课设的要求。
以下是我对两个实验的基本方案、设计原理、元器件的选择、优缺点的比较和仿真结果的介绍。
关键词带通滤波器、Multisim仿真IAbstractThe course design by the digital circuit design and analog circuit design composed of，Complete independence to complete the design，Multisim simulation and the experiment three links。
Analog circuit design part， second-order active bandpass filter，and through Multisim software and oscilloscope simulation and performance testing，The output resistor， the center frequency coefficient matrix circuit conditions and performance up to requirements. Two experiments were tested by simulation and laboratory simulation tests， the basic compliance testing requirements. This article describes the Responder and the second-order active band-pass filter and the basic program design principles，component selection，compare the advantages and disadvantages and simulation test results， more comprehensive about the design of this course the content of electronic technology.KeywordsBandpass filter、Multisim SimulationII目录1．概述 (1)2．二阶有源带通滤波器的设计、仿真与性能实测 (2)1设计内容与要求 (2)2方案比较 (3)3总体方案 (4)3.1 总体方案介绍 (4)3.2 电路设计原理 (5)3.3 软件仿真与测试分析 (8)3.4 硬件仿真与测试分析 (11)3.5问题解决与讨论 (13)4．结论 (13)5．参考文献 (13)6.附录 (14)6.1 元器件明细表 (14)III6.2设计环境与设备清单 (14)6.3附表 (14)IV1．概述本次电子课程设计分为数字电路和模拟电路两部分。
《模拟电子技术基础》课程设计-二阶有源带通滤波器设计
《模拟电子技术基础》课程设计-二阶有源带通滤波器设计
一、背景介绍
滤波器是电子电路中比较常用的部件，它可以起到限制电路中某些频率信号的作用，从而达到指定频率及消隐其它频率信号的目的。
由于其可以灵活控制输出信号，因此将滤波器应用到各种电子元件设计中，尤其是各种传感器应用中，使其输出精确明确。
二、二阶有源带通滤波器
二阶有源带通滤波器是电子电路中最常用的滤波器。
它具有极高的非线性斜率，与各种多种模拟电路应用密切相关，如多调制，编解码，数字信号的发生和接收等。
它包括两个一阶有源元件，一个是放大器，一个是滤波器，他们两个相互耦合，形成了一个较大的滤波限制电路。
三、设计步骤
（1）确定滤波器的有效频率范围：在设计带通滤波器过程中，首先要确定滤波器的有效频率范围，以确保能够带通这个频率范围中的希望被处理的信号；
（2）确定滤波器的输入阻抗：滤波器的输入阻抗可以从外部而来，也可以从电路的内部而来；
（4）确定滤波器的放大器增益：由于放大器如何影响滤波器，因此需要确定放大器的增益，以使滤波器能够有效运行；
（5）确定滤波器的电源：需要确定滤波器的电源电压，以便让电路正常工作；
（6）完成实际布线：按照设计及电路原理图完成实际的布线，并完成滤波器的测试工作。
四、结论
本文简要介绍了二阶有源带通滤波器的相关内容，将滤波器实际应用到电子元件设计中，改善信号质量及抗干扰性能，是有效提高其性能的重要部件。
在实际设计过程中，需要充分考虑滤波器的各种参数，以便最终获得性能最佳的设计方案。
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）。
二阶带通滤波器的设计
二阶带通滤波器的设计摘要：带通滤波器是指能够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。
本文重点介绍了带通滤波器工作原理以及设计方法。
介绍了高低通滤波器的工作原理。
设计了一个由高通滤波电路和低通滤波电路级联而组成的带通滤波，给出了系统的电路设计方法以及主要模块的原理分析。
实验结果表明，该滤波器具良好的滤波效果以及运行稳定可靠等优点。
关键词：带通滤波器参数设计稳定可靠Abstract: Band pass filter is a filter which is defined that can let a frequency range of frequency components pass, but the other range frequency components be decayed to a very low level. This paper mainly introduce the band pass filter’s working principle and design method in detail, I design a band pass filter consist of a high pass filter and a low pass filter, and gives the system design method of the circuit as well as the main module principle analysis and parameters calculation method.The experimental results show that the filter have good filtering effect and working stable and reliableKey word: band filter parameter design stable and reliable1 引言测量和分析工程信号时，往往只需对特定频率或者特定频率范围的信号进行测量和分析，但在实际工程信号中，往往包含各种各样的干扰信号或者说是人们不感兴趣的信号。
二阶有源带通滤波器
模拟电子技术课程设计说明书二阶有源带通滤波器院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：雷美艳职称：副教授专业：电子信息工程班级：电子1302班完成时间：2015年7月4日课程设计评定意见《模拟电子技术》课程设计任务书学院：电气与信息工程学院《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器是对输入信号的频率具有选择性的一个网络，它允许某些频率的信号通过，而其他频率的信号受到衰减或抑制。
本设计介绍了带通滤波器的工作原理及设计方法，设计了一个由高通滤波器电路和低通滤波器电路级联而成的带通滤波电路，给出了系统的电路设计方法以及主要模块的原理分析。
本文也给出了带通滤波器各参数的计算方法，设计了一个中心频率为1KHZ，增益为2-3倍，截止频率为800-1200HZ的带通滤波器。
关键词：带通；滤波器；截止频率；通带增益；运算放大器ABSTRACTSelectivity of the filter is the frequency of the input sig nal has a network which allows frequency signals, while othe r frequencies of the signal was attenuated or inhibited. The design principle and design method of bandpass, designed a h igh-pass filter circuits and low-pass filter circuits cascadin g of band-pass filter, gives the system circuit design metho d and principle analysis of the main module. Band-pass filte rs are also given in this paper the parameters of the meth od, design a centre frequency of 1KHZ, gain to 2-3, band-pa ss filter cutoff frequency of 800-1200HZ.Key words ：Band-pass；Rejector; Abort Frequency; Passband Gain目录前言 (1)第一章设计任务及要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计内容 (2)1.3 设计要求 (2)第二章设计方案 (3)第三章电路设计 (4)3.1 电路设计原理图 (4)3.2 参数设计 (5)3.3 仿真和性能测试与分析 (7)3.4 直流稳压电源的设计 (12)第四章电路板的制作 (16)4.1 PCB 图的绘制 (16)4.2 电路板的制作 (16)4.3 实物图 (17)第五章电路板的调试 (18)5.1 调试过程 (18)5.2 调试结果 (18)5.3 调试结果分析 (20)第六章心得体会 (21)参考文献 (21)致谢 (21)附录 (22)前言随着计算机技术的发展，电子电路分析与设计的方法也发生了重大的变革。
二阶有源带通滤波器的设计要点
二阶有源带通滤波器的设计要点1.滤波器类型选择：确定所需的滤波器类型，例如巴特沃斯滤波器、切尔文斯基滤波器等。
每种类型的滤波器都有不同的特性，满足不同的滤波要求。
2.频率范围选择：确定希望滤波器通过的频率范围，这取决于应用的需求。
可以根据信号的频率分析，选择适合的频率范围。
4.滤波器特性：选择滤波器的增益和增益稳定性要求。
对于有源滤波器，可以通过负反馈回路来实现增益调节，并确保稳定性。
5.滤波器的阶数：确定所需的滤波器阶数。
二阶滤波器在频率响应和滤波特性方面通常比一阶滤波器更好。
较高阶数的滤波器可以在抑制带内获得更好的滚降特性。
6.滤波器的增益：确定所需的增益量，以及频率范围内的增益平坦度。
增益可以通过有源放大器的放大倍数调节。
7.模拟滤波器设计：根据滤波器类型和阶数，设计滤波器的模拟电路。
这通常包括选择合适的运算放大器、电容和电阻值，以及设置反馈网络。
8.有源放大器选择：选择适合的有源放大器来放大输出信号。
放大器的选择取决于所需的增益、频率范围和电源电压等因素。
9.噪声和失真：考虑滤波器的噪声级别和失真程度。
噪声和失真可以通过选择合适的放大器和电路设计来最小化。
10.调试和优化：完成滤波器的原理图和PCB设计后，进行调试和优化。
这可能包括电路的频率响应测试、增益平坦度测试和稳定性分析等。
11.参数调整和性能评估：根据实测数据，调整滤波器电路中的元器件数值，以达到所需的滤波特性。
通过频率响应和失真分析，评估滤波器的性能。
12.结果验证和应用：验证滤波器的性能是否满足实际应用的要求。
如果需要，可以进行进一步的调整和优化。
以上是设计二阶有源带通滤波器的一些要点。
设计者应该根据具体的应用需求和电路参数进行适当的调整和优化。
二阶有源带通滤波器的设计
设计任务书一、设计目的掌握二阶压控电压源有源滤波器的设计与测试方法二、设计要求和技术指标带通滤波器：通带增益 up A 2；中心频率：0f =1kHz ；品质因数Q=0.707.要求设计电路具有元件少、增益稳定、幅频响应好等特点。
2、设计内容及步骤（1）写出电路的传递函数，正确计算电路元件参数，选择器件，根据所选器件画出电路原理图，并用multisim 进行仿真。
（2）安装、调试有源滤波电路。
（3）设计实验方案，完成滤波器的滤波性能测试。
（4）画出完整电路图，写出设计总结报告。
三、实验报告要求1、写出设计报告，包括设计原理、设计电路、选择电路元器件参数、multisim 仿真结论。
2、组装和调试设计的电路检验该电路是否满足设计指标。
若不满足，改变电路参数值，使其满足设计题目要求。
3、测量电路的幅频特性曲线。
4、写出实验总结报告。
前言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带通滤波器。
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。
RC有源滤波器设计1.1总方案设计1.1.1方案框图图1.1.1 RC有源滤波总框图1.1.2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。
二阶有源滤波器的设计与实现
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级课程模拟电路技术基础题目二阶有源滤波器的设计与实现学号学生姓名指导教师2014年 12 月西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书学生姓名专业班级学指导教师职称讲师教研室电子信息工程课程模拟电路技术基础题目二阶有源滤波器的设计与实现任务与要求设计电路系统，构成低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器（滤波器参数自己设定），设计的滤波器不仅有滤波功能，而且能起放大作用，负载能力要强，利用MATLAB或其它仿真软件进行仿真，并制作出硬件电路实物。
要求1 设计电路图，确定前置放大电路，有源滤波电路，功率放大电路的方案；2 相应绘图软件画出电路原理图，包括低通、高通和带通；3根据电路原理图计算和选取单元电路的元件参数；用MATLAB或其他仿真软件对滤波器进行仿真；4 制作出硬件电路实物。
开始日期 2014.11.17 完成日期 2014.12.122014年 11月 17日课程设计评分表目录一、设计任务与要求 (1)二、设计方案 (1)2.1 总方案设计 (1)2.1.1 方案框图 (1)2.1.2 子框图的作用 (1)2.1.3 方案选择 (1)三、硬件设计 (3)3.1 单元电路的设计 (3)3.1.1 原理图设计 (3)3.1.2 滤波器的传输函数与性能参数 (4)3.2 元件参数的计算 (6)3.2.1 二阶低通滤波器 (6)3.2.2 二阶高通滤波器 (7)3.2.3 二阶带通滤波器 (7)3.3 元器件选择 (7)3.4 工作原理 (8)四、软件设计 (9)4.1 MultiSim电路图 (9)4.2 MultiSim仿真分析 (10)五、小结 (13)六、参考文献 (15)一、设计任务与要求设计电路系统，构成低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器（滤波器参数自己设定），设计的滤波器不仅有滤波功能，而且能起放大作用，负载能力要强，利用MATLAB或其它仿真软件进行仿真，并制作出硬件电路实物。
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设计任务书一、设计目的掌握二阶压控电压源有源滤波器的设计与测试方法二、设计要求和技术指标带通滤波器：通带增益 up A 2；中心频率：0f =1kHz ；品质因数Q=0.707.要求设计电路具有元件少、增益稳定、幅频响应好等特点。
2、设计内容及步骤（1）写出电路的传递函数，正确计算电路元件参数，选择器件，根据所选器件画出电路原理图，并用multisim 进行仿真。
（2）安装、调试有源滤波电路。
（3）设计实验方案，完成滤波器的滤波性能测试。
（4）画出完整电路图，写出设计总结报告。
三、实验报告要求1、写出设计报告，包括设计原理、设计电路、选择电路元器件参数、multisim 仿真结论。
2、组装和调试设计的电路检验该电路是否满足设计指标。
若不满足，改变电路参数值，使其满足设计题目要求。
3、测量电路的幅频特性曲线。
4、写出实验总结报告。
前言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带通滤波器。
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。
RC有源滤波器设计1.1总方案设计1.1.1方案框图图1.1.1 RC有源滤波总框图1.1.2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+R5/R4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。
1.1.3方案选择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、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。
2.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。
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。
表1.1.3 滤波器工作频率与滤波电容取值的对应关系f (1~10)Hz （10~102）Hz （102~103）Hz （1~10）KHz （10~103）KHz （102~103）KHz C (20~10)F （10~0.1）uF （0.1~0.01）uF （104~103）pF （103~102）pF （102~10）pF1.2单元电路设计1.2.1.原理图设计1.2.2 滤波器的传输函数与性能参数由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号，因受运算放大器带宽限制，这类滤波器仅适用于低频范围，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理想的，常用的逼近方法是巴特沃斯最大啊平坦响应和切比雪夫等波动响应。
在不许带内有波动时，用巴特沃斯响应较好，如果给定带内所允许的纹波差，则切比雪夫响应较好。
幅频特性曲线如下：1.2.3已知条件与设计步骤 1 已知条件已知滤波器的响应、滤波器的电路形式、滤波器的类型、滤波器的性能参数f C ,Q,BW 或A V 。
2 设计步骤（1）根据截止频率，从表1.1.3中选定一个电容C 的标称值，使其满足K=100/f C C (如带通K=100/f 0C)。
（ 1.2.3）注意：K 不能太大，否则会使电阻的取值较大，从而使引入增加，通常取1≤K ≤10。
（2）从设计表中查处与A V 对应的电容值及K=1时的电阻值。
再将这些阻值乘以参数K ，的电阻的设计值。
（3）实验调整并修改电容、电阻值，测量滤波器的性能参数，绘制幅频特性。
类型 传输函数带通A(s)=A v ω02s/Q(s 2+ωc s/Q+ωc 2)表1.2.3 电路设计表2注意事项（1）电阻的标称值尽可能接近设计值，可适当选用几个电阻串、并联；尽可能采用金属膜电阻及容差小于10%的电容，影响滤波器性能的主要因素是△R/R﹑△C/C及运放的性能。
实验前应测量电阻，电容的准确值。
（2）在测量过程中，若某项指标偏差较大，则引发更据设计表调整修改相应元件的值。
1.3元件参数的计算1.3.1二阶带通滤波器1参数表达式ω02=(1/R1+1/R3)/R2C2 (1.3.3.1)Q=ω0/BW(1.3.3.2)A V =1+R5/R4(AV≤2) (1.3.3.3)2 参数计算因为 通带增益ＡＶ＝２；截止频率fH=1000HZ ；Ui=100mV 。
所以通过查表得 f C =100HZ 时，取C=0.1UF,由式（1.2.3）计算对应的参数K=10。
从表（1.2.3(c)）取Q=10，得A V =2时，取C=C 1=0.01UF; R1=15.92K Ω,R2=15.92K Ω,R3=31.83K , R4=20, R5=11.72K Ω。
1.4 工作原理滤波电路是一种能使杨浦用频率通过，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。
带通滤波电路是指某一段的信号能通过而该频段之外的信号不能通过的电路。
2.2果分析1 二阶带通滤波电路表2.2.1.3测量分析二阶带宽电路幅频特性2.2. 2 理论值计算及分析1计算 （1）;210RCf π=()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-=uf uf p A A f f 3432201()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-=uf p A A f f 3432202202200/)()()(ωω++==Q s s s A s U s U s H i （2.3.2.1） S=j ωω=2πf22211)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n Qf f f f A s H （2.3.2.2）（2）A(s)=A 0s 2/(s 2+ωc s/Q+ωc 2)222011)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n Qf f f f A s H（3）202000//)()()(ωωω++==Q s s Qs A s U s U s H i (2.3.2.3) 其中带通滤波器的中心角频率0ω、电路的品质因数Q 和电路的增益0A 分别为 (取Ｃ1=Ｃ2=Ｃ)：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=31210111R R C R ω （2.3.2.4）)21(30210100R R R R R R R R R A f f-++=（2.3.2.5）在工程上，定义增益自A(f0)下降3 dB(即0．707倍)时的上、下限频率之差值为通频带，用BW0.7表示。
要求其值大于有用信号的频谱宽度，保证信号的不失真传输。
综上分析可知：当有源带通滤波器的同相放大倍数Au=1+R5/R4变化时，既影响通带增益A0，又影响Q 值(进而影响通频带BW0.7)，而中心角频率ω0与通带增益A0无关。
2 分析（3）带通滤波器仿真结果分析电路的幅频特性的衰减速率主要由电路的品质因数Q决定。
测的数据如表2.2.13(c)伯德图据仿真结果可以看出：当Q=0.707时幅频特性比较平坦，当Q>0.707幅频特性会出现峰值现象。
在Q=0.707情况下，当f=fn时，20lg|Au/Auf|=-3dB,即特征频率fn就是滤波器的截止频率,并且，Q越大曲线越尖锐。
3、心得体会武亚军：本次试验我组要负责电路图设计和电路的仿真和调试。
感受与前几次不同，该课题原理较简单，很容易理解、下手操作，但是真正开始设计的时候，却也不那么简单，参数的计算，元器件的选择很是烦琐，调试的过程非常考验耐心。
但是总的来说完成此次课程设计过程中对我们的启发很大，我和我的组员收获都挺大。
回想起此次课程设计过程中，遇到不明白的问题时，我们小组一起讨论分析，查阅相关参考资料，困难都迎刃而解，这使我深深感受到了团队合作的力量。
本学期模拟电子技术最后一次课程设计的完成，感触和当初有很大的不同，经过这几次的实际锻炼，动手能力明显有很大的提高，对于电子课题设计的相关思想也有一定的领悟，锻炼了独立思考能力，对电子电路相关设计软件也基本能熟练掌握了，所以很感谢老师为我们提供的这次锻炼我们自身能力的机会。
石淑敏：在实验过程中我主要负责数据的计算、处理、分析，刚开接触这个课题时候，令我很欣喜，因为我对滤波电路这一块相对较为熟悉，首先我按照小组的分工开始进行数据的相关计算和处理，但我们组几次调试结果都和理论值相差甚远，大家一度陷入困惑当中，最后各自反思自己的部分，发现我的数据处理的问题，事实上这块还有很多细节很容易闹混，尤其是这块的电阻参数和两个截止频率很容犯错。
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关模拟电子技术方面的有关知识，尽管在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。