双T网络有源二阶带阻滤波器设计
二阶有源带通滤波器设计说明
.专业整理 .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.专业整理 .目录引言 (3)1.设计任务及要求 (3)2.方案选择 (3)3.二阶有源带通滤波器理论设计 (4)3.1 简介 (4)3.2 工作原理 (4).专业整理 .3.3 传递函数及性能参数 (5)3.4 器件参数的选取 (6)3.5 Multisim仿真及仿真数据处理 (6)4.电路板的制作 (8)4.1 原理图和 PCB 图的绘制 (8)4.2 电路板制作过程 (9)5.电路板的调试 (10)5.1 调试的仪器 (10)5.2 调试过程及结果 (10)5.3 调试所遇到的问题 (13)5.4 调试误差分析 (13)6.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。
二阶有源滤波器全参数计算
二阶有源滤波器设计一．滤波器类型按照在f=f0附近的频率特性，可将滤波器分为以下三种：1.巴特沃兹响应优点：巴特沃兹滤波器提供了最大的通带幅度响应平坦度，具有良好的综合性能，其脉冲响应优于切比雪夫，衰减速度优于贝塞尔。
缺点：阶跃响应存在一定的过冲和振荡。
2.切比雪夫响应优点：与巴特沃兹相比，切比雪夫滤波器具有更良好的通带外衰减。
缺点：通带内纹波令人不满，阶跃响应的振铃较严重。
3.贝塞尔响应优点：贝塞尔滤波器具有最优的阶跃响应——非常小的过冲及振铃。
缺点：与巴特沃兹相比，贝塞尔滤波器的通带外衰减较为缓慢。
（注意：巴特沃兹及贝塞尔响应的3dB衰减位于截止频率处。
而切比雪夫响应的截止频率定义为响应下降至低于纹波带的频点频率。
对于偶数阶滤波器而言，所有纹波均高于0dB的直流响应，因此截止频点位于0dB衰减处；而对于奇数阶滤波器而言，所有纹波均低于0dB的直流响应，因此截止频点定义为低于纹波带最大衰减点。
）二．最常用的有源极点对电路拓扑1.MFB拓扑也称为无限增益拓扑或Rauch拓扑；适用于高Q值高增益电路；其对元件值的改变敏感度较低。
2.Sallen-Key拓扑下列情况时，使用效果更佳：对增益精度要求较高；采用了单位增益滤波器；极点对Q值较低（如：Q<3）；（特例：某些高Q值高频率滤波器若采用MFB拓扑，则C1值须很小以得到合适的电阻值。
而由于寄生电容干扰使得低容值将导致极大干扰）。
（注意：MFB拓扑不能用于电流反馈型运放，而S-K拓扑电压、电流反馈型运放均可；差分放大器只能采用MFB拓扑；S-K拓扑的运放输出阻抗随频率增加而增加，故通带外衰减能力受限，而MFB拓扑则无此问题。
）三．滤波器设计步骤1.根据应用场合确定滤波器响应类型和电路拓扑；2.确定截止频率、阶数、Q值等参数，通过滤波器设计软件得到电路及相应R、C参数；3.通过仿真实现并检验上步得到的电路能否满足设计参数要求，并进行相应优化修改；（优化方法：等比例缩放法。
双T网络有源二阶带阻滤波器设计共20页文档
45、自己的饭量自己知道。——苏联
双T网络有源二阶带阻滤波器设计
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
二阶有源滤波器设计
电子系统设计实验题目：二阶有源滤波器设计专业：电子信息科学与技术班级：姓名：指导老师：时间：二阶有源滤波器设计一．设计要求：设计一个二阶有源高通滤波器和一个二阶有源低通滤波器，并能将它们连接成带通滤波器。
高通滤波器截止频率：100Hz ，增益：AV=2。
低通滤波器截止频率：2KHz ， 增益：AV=2。
衰减速率：>30DB/10倍频。
二．使用元器件：集成运算放大器 LM324一片电阻 14k Ω 2个 、20k Ω 4个、9.5k Ω2个 电容 0.1uF 2个、0.01uF 2个三．原理及电路设计：二阶滤波器重要性不仅仅在于它们本身，还在于它们是构造高阶滤波器的重要组成部分，所以先研究它们的响应。
回顾二阶有源滤波电路的低通、高通响应，可以看出它们拥有相同的分母0()1/D j j ωωω=+，从而正式分子()N j ω决定了响应的类型。
当()N j ω=1，得到低通；当()N j ω=0/j ωω，得到高通。
另外，加权在于H 的存在并不改变响应类型，他仅仅会使幅度图产生上下移动，这取决与它的绝对值是大于1还是小于1。
类似的考虑对二阶响应也是成立的。
然而，因为分母现在的阶数是2，所以除了0ω外还有一个附加的滤波器参数。
所有的二阶函数都可以表示成如下的标准形式： 200()()(/)2(/)1N s H s s s ωζω=++（2.1）式中()N s 是一个阶数m 小于等于2的s 多项式；0ω称作无阻尼自然频率，单位是rad/s ；而ζ是一个无量纲的参数，称为阻尼系数。
这个函数有两个极点，1,20(p ζω=-±，它们在s 平面上的位置是按如下方式受ζ控制的。
1) 当ζ>1时，极点为实数且为负值。
自然响应时有两个衰减的指数函数项组成，这就是过阻尼。
2) 当0<ζ<1时，极点为一对共轭复根，可以表示成1,20p j ζωω=-± （2.2）这些极点都位于左半平面，此时称为欠阻尼。
双T网络有源二阶带阻滤波器设计
1.通带电压增益：Au 1 R5 1 R4
2.中心频率： f 0 1 1kHz
2 RC
， R5 R4
3.阻带宽度： B 22 Au f 0 2kHz
取 C 100nF ，得到 R 1.6K
实际电路
仿真结果:波特图
仿真结果:-3dB波特图1
仿真结果:-3dB波特图2
仿真结果:相位图
仿真结果:1KHz输入端波形图
仿真结果:1KHz输出端波形图
结果分析
1.分析波特图： (1)中心频率: 1.018KHz (2)-3dB处的频率为：422.663Hz和2.281KHz
相减得到：1858Hz 即为阻带宽度（略小于理论值） 2.分析示波器测量结果： (1)输入端信号：1KHz，20V (2)输出端信号：1KHz，138mV 对1KHz的信号有很大的衰减作用
衰减变小，阻带变窄。
结果分析
输入其它频率的信号，通过示波器观察，对于阻 带范围内的信号有不同程度的衰减
1
3.Q值的计算： Q 22 Au 0.5 Q值偏小，有待改进
结果分析
4.改变R4和R5值 (1)R4增大，R5不变。那么，Au减小，对1KHz的信号
衰减变大，阻带变宽。 (2)R4不变，R5增大。那么，Au增大，对1KHz的信号
双T网络二阶有源 带阻滤波器设计
理论分析
理论分析
理论分析
理论分析
要求： C3 2C1 2C2 2C, R1 R2 2R3 R
理论分析
1.通带电压增益： Au 1 R5 R4
2.中心频率： f 0 1
2 RC
3.阻带宽度：B 22 Au f 0
4.品质因数：Q
B
1
f 0 2 2 Au
双T网络有源二阶带阻滤波器设计
某某大学小论文报告课程名称：现代电路课程编号：论文题目：双T网络有源带阻滤波器设计研究生姓名: 学号：研究生姓名: 学号：论文评语：成绩：________________ 任课教师： _____________________ 评阅日期：________双T网络有源带阻滤波器设计摘要滤波器主要用于消除干扰信号，将输入信号经过过滤而得到特定频率的频点或者去除该频点以外的频率。
有源滤波器由运放' 电阻和电容组成。
带阻滤波器是为了限制某一频率的信号通过，又称为陷波关键字：有源滤波器，带阻滤波器，运算放大器，限制频率AbstractFilter is used to work off in terfer ing sig nal, the sig nal in put is filtered to get a certa in freque ncy sig nal, or work off a certa in freque ncy. Active filter comprises operational amplifier, resistance and capacitanee. Band stop filter is used to stop a certain frequency signal, and it is also called trap filter.Key words : active filter, band stop filter, operational amplifier, stop a certa in freque ncy1•引言滤波器的主要作用是通过选频网络得到某一特定频率的信号或者消除某一特定频率的信号，得到所需要的没有干扰的、符合信道要求的信号。
模拟滤波器可以分为有源和无源滤波器。
无源滤波器由电阻和电容组成，而有源滤波器由有源器件（一般是运放或者晶体管）、电阻和电容组成。
二阶带阻滤波器设计报告
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：二阶带阻滤波器的设计学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级： 090423学号： ******** 姓名：高易通评分：教师：李忠民20 11 年 3 月 15 日模拟电路课程设计任务书2010－2011学年第 2 学期第 1 周－ 2 周题目二阶带阻滤波器的设计内容及要求1、截止频率 f0=1500hz ；2、电压增益：Av=1 ；3、阻带衰减速率为—40dB/10倍频程；注：可使用实验室电源。
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：2010-2011学年第二学期3～7周学生姓名：曾东华、高易通指导时间：第1～2周指导地点：E楼508室任务下达2011年 2 月21 日任务完成2011 年 3 月 4 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩√□ 3.实际操作√□ 4.其它√□指导教师李忠民系（部）主任付崇芳摘要据统计，滤波器已运用到了人们生活的个个领域，而人们对滤波器的要求也越来越高，尤其是对某个波段频率的要求更是提高了，而滤波器的设计显得更加的重要。
本次课程设计的目的是为了让一定频率范围内的信号顺利通过，并且阻止或消弱某段频率范围的信号。
有源滤波器就是这样一种信号处理电路的滤波器，组成有源滤波器的集成运放工作线性区。
而本次设计的二阶带阻（陷波）滤波器满足此要求，二阶带阻（陷波）滤波器是用由RC组成的T型网络和一个集成运放实现。
经过一系列的分析、准备、设计及制作。
本次课程设计除在外观方面欠佳之外，本次电路设计满足全部的设计要求。
关键词：滤波器、陷波、频率目录第一章设计内容及要求————————————（1）第二章系统设计方案2.1 方案一——————————————（2）2.2 方案二——————————————（2）第三章系统组成及工作原理3.1 系统组成—————————————（3）3.2 工作原理—————————————（3）第四章电路设计原理图、参数计算、仿真————（4）第五章实验、调试、测试结果及分析、数据记录—（8）第六章结论—————————————————-（10）参考文献———————————————————（11）附录一元件清单 -——————————————（12）附录二设计原理图——————————————（13）附录三仿真原理图 --—————————————（14）第一章设计内容及要求一、设计任务内容二阶带阻滤波器（陷波）设计1、截止频率 f0=1500hz ；2、电压增益：Av=1 ；3、阻带衰减速率为—40dB/10倍频程。
双T型陷波器滤波电路
第二次电子版作业题目：用multisim仿真软件设计心电图电路中双T型50HZ陷波器滤波电路（有源滤波器）。
一、电路介绍及参数计算1、最基本双T型结构陷波器又称带阻滤波器，用于抑制或衰减某一频率段的信号，而让该频段外的所有信号通过。
在进行心电图测量时，常会受到周围50HZ工频干扰，或者由于电极和皮肤接触不良导致严重的50HZ工频干扰使得无法记录心电图，为抑制此类干扰常使用陷波器。
图1 双T网络如图1所示，为典型的RC双T网络，由RC低通滤波器和RC高通滤波器并联而成。
从原理上说，一个截止频率为f1的低通滤波器与一个截止频率为f2的高通滤波器并联在一起，满足条件f1<f2时，即组成带阻滤波器。
当输入信号通过电路时，凡是f<f1的信号均可从低通滤波器通过，凡是f>f2的信号均可以从高通滤波器通过，只有频率范围在f1<f<f2的信号被阻断。
双T网络各器件的值满足如下关系：C1=C2=C，C3=2C；R1=R2=R，R3=1/2R。
上图电路满足如下电路方程式(V1-V2)sC1 = 2V2/R3+( V2-V4)sC2(V1-V2)/R1 = (V3-V4)/R2+V3sC3(V3-V4)/R2 + ( V2-V4)sC2 = 0通过以上四式可得到V4 V1= C2R2s2+1C2R2s2+4CRs+1可以看出上式满足典型的二阶系统特性，所以可得ω0= 1RC2β= 4RCQ = ω02β= 14由于无源双T网络的输入阻抗较小，输出阻抗较大，容易受到电路前后级的影响，特性不是很好，Q值较低，不宜直接使用，通常在双T网络基础上采用运放加上适当反馈构成实用的有源双T陷波器。
2、双T型50HZ陷波器滤波电路（有源滤波器）图2 双T型有源陷波器滤波电路如图2所示，50HZ有源陷波器滤波电路由两个运放和双Ｔ陷波器组成，同时引入负反馈改善选频作用，运放U1既提供反馈环路的增益，同时又起到对双T网络隔离的作用。
二阶有源带阻滤波器课程设计
二阶有源带阻滤波器设计报告目录1、设计要求................. ..P12、设计作用及目的............ ..P13、设计的具体实现⑴系统概述................. ...P1-P8⑵单元电路设计及仿真分析…・.卩9422(3)PCB版电路制作.......... ..P4、心得体会及建议……………… ..P.5、附录…………………………… ...P6、参考文献……………………… ...P、设计要求f0=50Hz，Q=10；⑴、设计一个二阶有源带阻滤波器电路，要求中心频率⑵、设计时要综合考虑实用、经济并满足性能要求指标;⑶、合理选用元器件。
、设计的作用、目的⑴、掌握二阶有源带阻滤波器电路的设计方法⑵、了解二阶有源带阻滤波器的性能特点⑶、掌握二阶有源带阻滤波器的安装与调试方法⑷、掌握滤波器有关参数的测量、计算方法⑸、理论应用于实践，增强动手能力三、设计的具体实现1、系统概述⑴、相关知识了解由有源器件（晶体管或集成运放）和电阻、电容构成的滤波器称为RC 有源滤波器。
滤波器分为一阶、二阶和高阶滤波器。
阶数越高，其幅频特性越接近于理想特性，滤波器的性能就越好。
滤波器的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。
可用在信号处理、数据传输、抑制干扰等方面。
这类滤波器主要优点是：小型，价廉;不需要阻抗匹配且可具有一定的增益；抗干扰能力强；截止频率低（可低至10-3HZ）。
因受运算放大器的频带限制，主要用在超低频至几百千赫的频率范围。
根据滤波器所能通过信号的频率范围或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器。
这里专门对二阶有源带阻滤波器进行研究。
常用的二阶有源带阻滤波器电路有两种形式，一种是无限增益多路负反馈（MFA）有源二阶带阻滤波器电路，另一种是电压控制电压源（VcVs）有源二阶带阻滤波器电路。
电压控制电压源电路，它的运放为同相输入，具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点。
二阶有源带通滤波器设计及参数计算之欧阳家百创编
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（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）。
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。
欧阳家百（2021.03.07）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电路的优点是改变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。
双T带阻滤波器
1
(
j n
AUF
)
j n
)2
( j n
)
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
A1
1
( j ) n
j (
2 j
)2
Q n n
（3.7.1）
式中
n
1 RC
Q 1 2(2 AUF )
AUF
1
Rb Ra
如果AUF＝l，则Q＝0.5，增加AUF，Q将随之升 高。当AUF趋2时，Q趋向无穷大。因此，AUF愈
接近2，|A|愈大，可使带阻滤波器的选频特性愈 好。
利用AC Analysis（交流分析）可以分析双T带 阻滤波器电路的频率特性如图3.7.4所示。分析 方法参考3.3.2 一阶有源低通滤波器的AC Analysis（交流分析）分析步骤。
图3.7.2 双T带阻滤波器电路
图3.7.3 双T带阻滤波器的幅频特性
图3.7.4 双T带阻滤波器AC Analysis仿真分析结果
3.7 双T带阻滤波器电路
3.7.1 双T带阻滤波器电路特性
双T带阻滤波器电路原理图如图3.7.1所示， 由节点导纳方程可导出电路的传递函数为:
A(S) UO (S)
AUF
1
(S
n
)
2
Ui (s)
1
2(2
AUF
)
S
n
( s
n
)2
或者
A( j)
UO ( j) Ui (s)
1
AUF 2(2
图3.7.1双T带阻滤波器电路原理图
式（3.7.1）为双T带阻滤波器传递函数的典型
表达式。其中ωn为中心角频率，而Q则称为等
二阶有源滤波器全参数计算
二阶有源滤波器设计一．滤波器类型按照在附近的频率特性，可将滤波器分为以下三种：1.巴特沃兹响应优点：巴特沃兹滤波器提供了最大的通带幅度响应平坦度，具有良好的综合性能，其脉冲响应优于切比雪夫，衰减速度优于贝塞尔。
缺点：阶跃响应存在一定的过冲和振荡。
2.切比雪夫响应优点：与巴特沃兹相比，切比雪夫滤波器具有更良好的通带外衰减。
缺点：通带内纹波令人不满，阶跃响应的振铃较严重。
3.贝塞尔响应优点：贝塞尔滤波器具有最优的阶跃响应——非常小的过冲及振铃。
缺点：与巴特沃兹相比，贝塞尔滤波器的通带外衰减较为缓慢。
（注意：巴特沃兹及贝塞尔响应的3dB衰减位于截止频率处。
而切比雪夫响应的截止频率定义为响应下降至低于纹波带的频点频率。
对于偶数阶滤波器而言，所有纹波均高于0dB的直流响应，因此截止频点位于0dB衰减处；而对于奇数阶滤波器而言，所有纹波均低于0dB的直流响应，因此截止频点定义为低于纹波带最大衰减点。
）二．最常用的有源极点对电路拓扑1.MFB拓扑也称为无限增益拓扑或Rauch拓扑；适用于高Q值高增益电路；其对元件值的改变敏感度较低。
2.Sallen-Key拓扑下列情况时，使用效果更佳：对增益精度要求较高；采用了单位增益滤波器；极点对Q值较低（如：Q<3）；（特例：某些高Q值高频率滤波器若采用MFB拓扑，则C1值须很小以得到合适的电阻值。
而由于寄生电容干扰使得低容值将导致极大干扰）。
（注意：MFB拓扑不能用于电流反馈型运放，而S-K拓扑电压、电流反馈型运放均可；差分放大器只能采用MFB拓扑；S-K拓扑的运放输出阻抗随频率增加而增加，故通带外衰减能力受限，而MFB拓扑则无此问题。
）三．滤波器设计步骤1.根据应用场合确定滤波器响应类型和电路拓扑；2.确定截止频率、阶数、Q值等参数，通过滤波器设计软件得到电路及相应R、C参数；3.通过仿真实现并检验上步得到的电路能否满足设计参数要求，并进行相应优化修改；（优化方法：等比例缩放法。
二阶有源滤波器参数计算
二阶有源滤波器设计一．滤波器类型按照在f=f0附近的频率特性，可将滤波器分为以下三种：1.巴特沃兹响应优点：巴特沃兹滤波器提供了最大的通带幅度响应平坦度，具有良好的综合性能，其脉冲响应优于切比雪夫，衰减速度优于贝塞尔。
缺点：阶跃响应存在一定的过冲和振荡。
2.切比雪夫响应优点：与巴特沃兹相比，切比雪夫滤波器具有更良好的通带外衰减。
缺点：通带内纹波令人不满，阶跃响应的振铃较严重。
3.贝塞尔响应优点：贝塞尔滤波器具有最优的阶跃响应——非常小的过冲及振铃。
缺点：与巴特沃兹相比，贝塞尔滤波器的通带外衰减较为缓慢。
（注意：巴特沃兹及贝塞尔响应的3dB衰减位于截止频率处。
而切比雪夫响应的截止频率定义为响应下降至低于纹波带的频点频率。
对于偶数阶滤波器而言，所有纹波均高于0dB的直流响应，因此截止频点位于0dB衰减处；而对于奇数阶滤波器而言，所有纹波均低于0dB的直流响应，因此截止频点定义为低于纹波带最大衰减点。
）二．最常用的有源极点对电路拓扑1.MFB拓扑也称为无限增益拓扑或Rauch拓扑；适用于高Q值高增益电路；其对元件值的改变敏感度较低。
2.Sallen-Key拓扑下列情况时，使用效果更佳：对增益精度要求较高；采用了单位增益滤波器；极点对Q值较低（如：Q<3）；（特例：某些高Q值高频率滤波器若采用MFB拓扑，则C1值须很小以得到合适的电阻值。
而由于寄生电容干扰使得低容值将导致极大干扰）。
（注意：MFB拓扑不能用于电流反馈型运放，而S-K拓扑电压、电流反馈型运放均可；差分放大器只能采用MFB拓扑；S-K拓扑的运放输出阻抗随频率增加而增加，故通带外衰减能力受限，而MFB拓扑则无此问题。
）三．滤波器设计步骤1.根据应用场合确定滤波器响应类型和电路拓扑；2.确定截止频率、阶数、Q值等参数，通过滤波器设计软件得到电路及相应R、C参数；3.通过仿真实现并检验上步得到的电路能否满足设计参数要求，并进行相应优化修改；（优化方法：等比例缩放法。
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。
二阶有源带阻滤波器课程设计报告要点
推南呼苑厚院电子技术课程设计报告题目：二阶有源带阻滤波器________学生姓名：______________ 刘笑_______________ 学生学号: ___________ 1314020120 _________ 年级：________________ 2013级_____________ 专业：___________ 电子信息工程 __________ 班级：_________________ (1 )班_____________ 指导教师：______________ 沈晓波_____________电子工程学院制2015年5月目录引言 (1)一、课程设计目的： (1)1.1迎合现代电子技术发展的需要 (1)1.2培养理论与实践相结合的能力 (1)二、设计方案及基本知识： (2)2.1设计任务 (2)2.2技术指标 (2)2.3 电路工作原理 (2)2.4方案选择 (3)2.5电路设计、参数计算及元器件选择 (3)2.5.1 基本低通、高通滤波电路 (3)图2 (3)2.5.2 高通滤波器： (3)2.6参数计算 (4)2.7元器件选择 (4)2.8主要仪器名称及型号 (4)三、课程设计原理： (5)3.1滤波器基本介绍： (5)3.2数字滤波器的原理： (5)3.3设计原理： (5)四、课程设计内容与仿真： (7)4.1实验步骤： (7)4.2模拟电路图： (8)五、课程设计总结及体会： (9)5.1课程设计总结： (9)5.2课程设计的体会： (10)参考文献 (10)二阶有源带阻滤波器学生：刘笑指导教师：沈晓波电子工程学院电子信息工程专业引言有源带阻滤波器是采用通用运放OP07CD及其外围电阻电容网络实现的，通过电容电阻的谐振作用来实现带阻作用，通过运放OP07CD实现放大信号的作用。
通过改变电阻电容值可调节阻带中心频率和带宽。
在使用Multimism仿真时结果较理想，在实际电路中由于电阻、电容本身数值的误差以及接触不良问题，实际结果误差较大，但符合实验要求。
二介带阻滤波器的设计.doc
模拟电路课程设计报告设计课题：二阶带阻滤波器的设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：2011年12月12日题目二阶带阻滤波器的设计一、设计任务与要求1．截止频率f H＝2000Hz,f L=200Hz；2．电压增益A V=1----2；3．阻带衰减速率为-40dB/10倍频程；4．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证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，其中低通滤波器的截止频率fp1应小于高通滤波器的截止频率fp2,因此电路的阻带为（fp2-fp2).实用电路常利用无源LPF和HPF 并联构成带阻滤波器电路，然后接同向比例运算电路，从而得到有源带阻滤波器，由于两个无源滤波电路均由三个元件构成英文字母Ｔ，故称之为双Ｔ网络。
根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式，建立起系数的方程组。
根据课设要求，我们选择巴特沃斯（butterworth）滤波电路。
巴特沃斯滤波器的幅频响应在通带中具有最平幅度特性，但是通带到阻带衰减较慢。
由于要求为-40dB/十倍频程，选择二阶有源低通滤波器电路，即n=2。
方案一、压控电压源二阶带阻滤波器这种电路的性能和带通滤波器相反，即在规定的频带内，信号不能通过（或受到很大衰减或抑制），而在其余频率范围，信号则能顺利通过。
在双T网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源BEF。
电路图如下：方案二、无限增益多路负反馈二阶带阻滤波器该电路由二阶带通滤波器和一个加法器组成三、单元电路设计与参数计算(1)直流电源部分直流电源由电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路四部分构成。
1、稳压电源的组成框图2、电路图3、整流、滤波电路用四个整流二极管组成单相桥式整流电路，将交流电压Ｕ2变成脉动的直流变 压 整 流 滤 波 稳 压 负 载电压,为了减小电压的脉动，再经滤波电容C1滤除纹波,输出直流电压Ui ，U I =1.2U2为了获得较好的滤波效果，在实际电路中，应选择滤波电容的容量满足RLC=(3～5)T/2的条件。
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某某大学小论文报告
课程名称：现代电路课程编号：
论文题目: 双T网络有源带阻滤波器设计
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研究生姓名: 学号: 论文评语:
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双T网络有源带阻滤波器设计
摘要
滤波器主要用于消除干扰信号，将输入信号经过过滤而得到特定频率的频点或者去除该频点以外的频率。
有源滤波器由运放、电阻和电容组成。
带阻滤波器是为了限制某一频率的信号通过，又称为陷波器。
关键字：有源滤波器，带阻滤波器，运算放大器，限制频率
Abstract
Filter is used to work off interfering signal, the signal input is filtered to get a certain frequency signal, or work off a certain frequency. Active filter comprises operational amplifier, resistance and capacitance. Band stop filter is used to stop a certain frequency signal, and it is also called trap filter.
Key words: active filter, band stop filter, operational amplifier, stop a certain frequency
1.引言
滤波器的主要作用是通过选频网络得到某一特定频率的信号或
者消除某一特定频率的信号，得到所需要的没有干扰的、符合信道要求的信号。
模拟滤波器可以分为有源和无源滤波器。
无源滤波器由电阻和电容组成，而有源滤波器由有源器件（一般是运放或者晶体管）、电阻和电容组成。
滤波器分为低通、高通、全通、带阻四种基本类型。
本文设计的是带阻滤波器，又称为陷波器，用来滤除某一不需要的频率，常见的组成方案有两种：（1）低通和高通滤波器并联组成带阻滤波器，（2）带通和相加器组成带阻滤波器。
文中选择的是方案（1），即低通和高通滤波器并联组成带阻滤波器。
2.理论分析
2.1电路组成
二阶有源带阻滤波器由二阶低通滤波器、二阶高通滤波器和运算放大器组成。
输出
图2.1 二阶有源带阻滤波器组成框图
R R
2C
图2.2 二阶无源低通滤波电路
C C
R/2
图2.3 二阶无源高通滤波电路
由上述两部分低通和高通滤波电路，加上运算放大器即可构成所需的二阶有源带阻滤波电路。
其中，输入端连接到运放的正端，电阻作为反馈网络串联在输入回路中，且反馈电压正比于输入电压，引入串联电压负反馈，构成同相比例运算放大器。
低通和高通滤波电路连接成T型，所以被称为双T网络有源带阻滤波电路。
图2.4 双T网络二阶有源带阻滤波器简图
2.1参数分析
电路的简略图如下：
Ui Uo
图2.5 双T 网络二阶有源带阻滤波器简图
其中，要求： （1） 通带电压增益： （2）中心频率： （3）阻带宽度：
（4）品质因数： 3. 电路设计 根据如下要求：
（1）通带电压增益：
， （2） 中心频率： （3） 阻带宽度： 计算：取 ，得到
312123222,2C C C C R R R R
======54
1u R A R =+
01
2f RC π=()022u B A f =-()
0122u B Q f A =
=-54
11u R A R =+≈54R R <<0112f kHz RC π==()0222u B A f kHz
=-=100C nF = 1.6R K =Ω
电路图如下：
图3.1 双T网络有源二阶带阻滤波器电路图4.结果分析
4.1波特图分析
图4.1 输入1000Hz信号波特图
图4.2 输入1000Hz信号-3dB波特图1
图4.3输入1000Hz信号-3dB波特图2
从波特图可以看出，对1000Hz信号有明显的衰减作用，中心频率在 1.018kHz。
-3dB处的频率可以得到阻带范围：422.663Hz—2.281kHz，即可得到阻带宽度为1858Hz。
跟实际需求相比，中心频率基本满足要求，阻带宽度略小于要求的2kHz。
相位图如下：
图4.4 双T网络二阶有源带阻滤波器输入1kHz信号的相位图4.2 电压值分析
通过示波器观察输入和输出端的电压值，结果如下图所示：
图4.5 示波器测量输入端电压值示意图
图4.6 示波器测量输出端电压值示意图
观察可知，输入信号峰峰值为20V，但是输出信号的峰峰值只有138mV。
由此可见，滤波器对于1000Hz的信号有明显的衰减作用。
输入其它频率的信号，可以观察到：在通带范围内，信号基本上没有衰减；在阻带范围内，不同频率的信号有不同程度的衰减。
4.3分析电阻值变化对电路的影响
(1)R4增大，R5不变。
那么，Au减小，对1KHz的信号衰减变大，阻带变宽。
(2)R4不变，R5增大。
那么，Au增大，对1KHz的信号衰减变小，阻带变窄。
5.实际应用
带阻滤波器用于滤除某一不需要的频率，例如，在微弱信号放大器中滤除50Hz工频干扰（即为50Hz陷波器），在电视图像信号通道中滤除伴音干扰等。
参考文献
[1]孙肖子，张企民.模拟电子电路及技术基础.2008年1月
[2]徐以涛.数字信号处理.西安电子科技大学出版社.2009年8月。