(整理)二阶高通滤波器的设计.

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二阶高通滤波器的设计 (2)

前言当今时代，随着科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域中有着不可或缺的核心地位。

以前的三次工业革命就使我们的社会发生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。

同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。

而作为二十一世纪的一名大学生，不仅仅要将理论只是学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。

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。

低通滤波器在现实生活中运用也十分广泛。

该种滤波器是只有在规定的频率范围内才能使信号通过，而且其电路性能稳定，增益容易调节。

利用这一性质不仅可以滤出有用信号且同时抑制无用信号。

工程上也常常用低通滤波器作信号处理、数据传递和抑制干扰等。

例如：无线电发射机使用低通滤波器阻塞可能引起与其它通信发生干扰的谐波发射；固体屏障也是一个声波的低通滤波器，当另外一个房间中播放音乐时，很容易听到音乐的低音，但是高音部分大部分被过滤掉。

我国现在有滤波器的种类和所覆盖的频率虽然基本上满足现有的各种电信设备。

但从整体而言，我国有源滤波器的发展比无源滤波器缓慢，尚未大量生产和应用。

我国电子产品要想实现大规模集成，滤波器集成化仍然是个重要课题。

第一章设计任务1.1二阶低通滤波器题目要求a)设计截止频率f=2kHz的滤波器b)输出增益Av=2c)要求用压控电压源型、无限增益多路反馈型两种方法第二章系统组成及工作原理2.1 系统组成图 2.1 二阶低通滤波基础电路二阶低通滤波基础电路如图2.1所示，它由两节RC 滤波电路和同相比例放大电路组成，在集成运放输出到集成运放同相输入之间引入一个负反馈，在不同的频段，反馈的极性不相同，当信号频率f ＞＞f 0时（f 0 为截止频率），电路的每级RC 电路的相移趋于-90º，两级RC 电路的移相到-180º，电路的输出电压与输入电压的相位相反，故此时通过电容C 引到集成运放同相端的反馈是负反馈，反馈信号将起着削弱输入信号的作用，使电压放大倍数减小，所以该反馈将使二阶有源低通滤波器的幅频特性高频端迅速衰减，只允许低频端信号通过。

6二阶无源高通滤波器[整理版]

二阶无源高通滤波器设计一：实验目的设计、焊接一个二阶高通滤波器，要求：截止频率为1KHz。

二：实验原理利用电容通高频阻低频的特性，使一定频率范围内的频率通过。

从而设计电路，使得高频率的波通过滤波器。

三：实验步骤1：设计电路，在仿真软件上进行仿真，在仿真电路图上使功能实现。

2：先定电容，挑选合适的电阻，测量电阻的真实值，再到仿真电路替换掉原来的电阻值，不断挑选电阻，找到最逼近实验结果的值3：根据仿真电路进行焊接，完成之后对电路进行功能检测，分别挑选频率为100hz、1khz、10khz的电源进行输入检测，观察输出的波形，并进行实验记录四：实验电路图1.1仿真电路设计图1.2电路波特图五：实验测量对于一阶无源RC滤波器电路，我们100hz，1khz，10khz三种不同正弦频率信号检测，其仿真与实测电路图如下：图1.3 f=100Hz 时正弦信号仿真波形图图1.4 f=100Hz 时正弦信号实测波形图表1 f=100Hz时实测结果与仿真数据对比表数据项目输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差仿真电路169.706 9.967 24.622 0.614π实测电路0.460 0.036 22.129 0.500π分析：由图1.3的仿真波形与图1.4的实测电路波形和表1中的数据可知，输入频率为100Hz的正弦信号时，该信号不能够通过，输入输出波形间有较大相位差和较大衰减。

仿真和实测数据间存在误差，误差值较小，在允许范围内。

图1.5 f=1000Hz 时正弦信号仿真波形图图1.6 f=1kHz 时正弦信号实测波形图表2 f=1kHz 时实测结果与仿真数据对比表分析：由图1.5的仿真波形与图1.6的实测电路波形和表2中的数据可知，输入频率为1kHz 的正弦信号时，该信号能够通过，输入输出波形间有一定的相位差和衰减。

仿真和实测数据间存在误差，误差值较小，在允许范围内。

数据项目输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差仿真电路 169.682 120.180 2.996 0.14π 实测电路0.4720.3323.0560.15π图1.7 f=10kHz 时正弦信号仿真波形图图1.8 f=10kHz 时正弦信号实测波形图表3 f=10kHz时实测结果与仿真数据对比表数据项目输入幅值/V 输出幅值/V 衰减/dB 相位差仿真电路168.920 168.752 0 0π实测电路0.472 0.460 0.224 0π分析：由图1.7的仿真波形与图1.8的实测电路波形和表3中的数据可知，输入频率为10kHz的正弦信号时,该信号能够通过，输入输出波形间有较小的相位差和较小衰减。

二阶有源高通滤波器的设计报告三

目录一、设计任务与要求1.1、设计任务1.2、设计及要求二、设计方案与比较2.1、设计方案2.2、设计方案比较三、电路原理与分析3.1、设计原理3.2、设计分析四、制作与调试4.1、课题制作4.2、调试4.3、调试结果4.4、实验数据表:五、参数计算及器件选择5.1、参数计算5.2、器件选择六、器件清单及所用设备七、实验总结八、参考文献一、设计任务与要求1.1、设计任务设计一个下限截止频率f L=10KHz的二阶有源高通滤波器。

1.2、设计要求初步掌握一般电子电路设计的方法，得到一些工程设计的初步训练，并为以后的专业课学习奠定良好的基础。

利用教材中有源滤波器的理论知识，并查阅必要的资料设计一个二阶有源高通滤波器。

此外，通过对电子技术的综合运用，使学到的理论知识相互融会贯通，在认识上产生一个飞跃。

二、设计方案与比较2.1、设计方案图（a）是一个二阶高通滤波器。

图中虚线部分是一个无源二阶高通滤波器电路，为了提高它的滤波性能和带负载的能力，将该无源网络接入由运放组成的放大电路，组成二阶有源RC高通滤波器。

高通滤波电路的传递函数为:2.2、设计方案比较1、压控电压源二阶高通滤波器图（b）所示，电路中既引入了负反馈，又引入了正反馈。

当信号频率趋于零食，反馈很弱；当信号频率趋于无穷大时，由于RC的电抗很大，因而Up（s）趋于零。

所以，只要正反馈引入的当，就既可能在f=f0时使电压放大倍数数值增大，又不会因负反馈过强而产生自激振荡。

同相输入端电位控制由集成运放和R1、R2组成的电压源，故称为压控电压滤波电路。

同时该电路具有减少、增益稳定、频率范围宽等优点。

电路中C、R构成反馈网络。

电路如图（b）所示，其传输函数为：图（b）压控电压源二阶高通滤波器图（c）无限增益多路负反馈二阶高通滤波器2、无限增益多路负反馈二阶高通滤波器电路图如图（c）所示，该电路的传输函数为：七、实验总结本次课程设计让我们了解了滤波器的工作原理以及分类，也让我们熟悉了函数发生器与示波器的操作，熟悉并学会选用电子元器件，对理论知识有了更深刻的理解。

(完整word版)2阶有源高通滤波器

上海大学2013 ～2014 学年冬季学期研究生课程课程名称：现代电路课程编号：07Z097004论文题目: 二阶有源高通滤波电路研究生姓名: 李兵学号: 12720970 论文评语:成绩: 任课教师:评阅日期:摘要：二阶高通滤波器是容许高频信号通过，减弱频率低于截止频率信号通过的滤波器。

高通滤波器具有综合功能，他可以滤掉若干次高次谐波，并且减少滤波回路数。

对于不同的滤波器而言，每个频率的信号的减弱程度不一样，比如在音频信号也使用低音消除器或者噪声滤波器。

关键字：高通滤波器，截止频率，高频响应，Multisim 。

1、电路设计1.1 图1给出了二阶有源巴特沃兹高通滤波器的结构。

图1 二阶有源巴特沃兹高通滤波器正反馈型有源滤波器也叫做sallen-key 电路，是以这种电路的发明者命民的也有从工作形态上命民围vcvs （电压控制型电压源）的，他的滤波器相当于一个电压源。

它是2阶的高通滤波器。

这个电路是一个op 放大器，采用的是同相输入接法，因此输入阻抗很高，输出阻抗很低，由于连接缓冲器，他的增益是1，所以不需要决定曾益量的电阻，能过以较少的元器件数目实现2阶滤波器，使用的非常多，比较麻烦的Ra 和Rb 值不一样，所以计算麻烦一点。

1.2 传递函数1.3 1a 和1b 分别为巴特沃兹系数1.4 当给定电容值和截止频率时，可以得到电阻值本文设计的是二阶高通滤波器，所以选取414.11=a ，11=b 1.5 当nF C KHz f c 100,10==时，可以求出电阻1R 和2RR1= 225.08Ω ，R2= 112.54Ω2、Multisim 仿真图2.1 二阶巴特沃兹高通滤波器仿真电路图图2.2 仿真波特图3、结论信号源接入后，调整函数信号发生器的频率使他为10k赫兹，可见高频响应比较好。

用这个滤波器可以对特定的频率点或者该点以外的频率进行有效的滤除，得到一个特定频率或者消除一个特定频率，让有用的信号尽可能无衰减的通过让无用信号尽可能大的衰减。

二阶高通滤波器的计算及设计_高国富

二阶高通滤波器的计算及设计_高国富------------------------------------------------------------------------------------------------二阶高通滤波器的计算及设计_高国富2003年第2期轻金属?59??相关技术?二阶高通滤波器的计算及设计高国富1,李巍1,杜丽2,赵韧2(1.兰州连城铝厂,甘肃兰州730335;2.沈阳铝镁设计研究院,辽宁沈阳110001)摘要:滤波装置分一阶、二阶、高通及C型四种。

高通滤波器主要滤13以上谐波。

该装置对某次频率以上呈现低阻抗。

本文从高通滤波器的原理出发,对其参数进行分析与推导,并举了实例。

关键词:高通滤波器;阻抗;频率中图分类号:TN713 文献标识码:B 文章编号:10021752(2003)02005904谐波对电力系统产生的危害是众所周知的。

国家为保证电能质量,对谐波源向系统注入点处的谐波电压、电流限制值作出了具体的规定。

颁发了《电能质量、公用电网谐波》标准。

因此,全国各行各业对用电质量都非常重视,谐波超标的企业纷纷上滤波装置,抑制谐波的方法可分为两大类:——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------?补偿的方法,设置LC滤波器。

?改造谐波源的方法:一是设法提高电力系统中主要的谐波源即整流装置的相数;二是采用高功率因数整流器。

本文就补偿的方法,设置LC滤波器进行探讨,LC滤波器通常分为单调谐滤波器和高通滤波器。

单调谐滤波器已经有许多论文对此进行了介绍和总结。

而且是最常用的,单对多个高次谐波而言,高通滤波器就显得更为重要。

高通滤波器也称为减幅滤波器。

通常分为四种型式:一阶,二阶,三阶和C型四种,现就最常用的二阶高通滤波器进行讨论。

二阶高通滤波电路

2011 ~2012学年第 2 学期《高频电子线路》课程设计报告题目：变容二极管直接调频电路的设计专业：电子信息工程班级：姓名：指导教师：电气工程系2012年12月17日1、任务书课题名称变容二极管直接调频电路的设计指导教师（职称）执行时间2012~2013学年第二学期第周学生姓名学号承担任务设计目的1．原理分析及电路图设计2．用相关仿真软件画出电路并对电路进行分析与测试设计要求(1)输入1KHz大小为200Mv的正弦电压（也可以用1KHz的方波）；(2)主振频率为f0大于15MHz；(3）最大频偏△fm= 20KHz。

摘要调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。

主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。

调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。

由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30～8000Hz的范围内。

在调频时，可以将音频信号的频率范围扩大至30～15000Hz，使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。

变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，广泛应用于移动通信和自动频率微调系统。

其优点是工作频率高，固有损耗小且线路简单，能获得较大的频偏，其缺点是中心频率稳定度较低。

较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。

本课题载波由LC电容反馈三端振荡器组成主振回路，振荡频率有电路电感和电容决定，当受调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率受调制信号的控制，从而实现调频。

关键字：变容二极管；直接调频；LC振荡电路。

目录第一章设计思路 (1)第二章滤波电路的基本理论 (2)2.1滤波电路的定义 (2)2.2滤波电路的工作原理 (2)2.3滤波电路的种类 (2)2.4滤波电路的主要参数 (3)2.5无源滤波电路和有源滤波电路 (3)2.5.1无源滤波电路 (3)2.5.2 有源滤波电路 (4)2.5.3无源滤波器与有源滤波器的比较 (4)第三章高通滤波电路模块的设计 (6)3.1高通滤波电路与低通滤波电路的联系 (6)3.2压控电压源高通滤波电路 (6)3.3无限增益多路反馈高通滤波电路 (7)第四章二阶高通滤波器电路仿真及系统误差分析 (9)4.1压控电压源二阶高通滤波电路 (9)4.2无限增益多路反馈二阶高通滤波电路 (11)4.3 误差分析 (14)结论 (15)附录一LM324引脚图（管脚图） (16)附录二参考文献 (17)第一章设计思路本设计要求分别用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计一个二阶高通滤波电路并使其增益u A=5，截止频率c f=100Hz。

阶高通滤波器的设计

模拟电路课程设计报告设计课题：二阶高通滤波器的设计专业班级：电信本学生姓名：学号：69指导教师：设计时间： 1月 3日题目:二阶高通滤波器的设计一、设计任务与要求① 分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；② 截止频率f c =200Hz ； ③ 增益A V ＝2；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、方案设计与论证二阶高通滤波器是容许高频信号通过、但减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波器。

高通滤波器有综合滤波功能，它可以滤掉若干次高次谐波，并可减少滤波回路数。

对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。

其在音频应用中也使用低音消除滤波器或者噪声滤波器。

本设计为分别使用压控电压源和无限增益多路反馈两种方法设计二阶高通滤波器。

二者电路都是基于芯片ua741设计而成。

将信号源接入电路板后，调整函数信号发生器的频率，通过观察示波器可以看到信号放大了2倍。

现在工厂对于谐波的治理,应用最多的仍然是高压无源滤波器,高压无源滤波器有多种接线方式,其中单调谐滤波器及二阶高通滤波器使用最为广泛,无源滤波器具有结构简单、设备投资较少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点,2.1设计一、用压控电压源设计二阶高通滤波电路与LPF 有对偶性，将LPF 的电阻和电容互换，就可得一阶HPF 、简单二阶HPF 、压控电压源二阶HPF 电路采用压控电压源二阶高通滤波电路。

电路如图2-1所示，参数计算为: 通带增益： 341R R Aup += Aup 表示二阶高通滤波器的通带电压放大倍数截止频率：RCf π210=品质因数：Av=1+R2/R1 232121C C R R fc π=2.2设计二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路。

其中： ss cL ω=,通带增益： 31C C A uo -= 截止频率： 232121C C R R fc π=品质因数：2321)321(R C C R C C C Q ++=31C C A uo -= ， 232121C C R R fc π=up31A Q -=三、单元电路设计与参数计算3.1方案一：压控电压源二阶高通滤波电路Av=1+R2/R1=2 ， 232121C C R R fc π==200令R1=10k ，则R2=10k又fc=200hz ，得出：C2=C3=0.47uf ；另取R=R4//R5=R3//R6=2//10=1.69K3.2方案二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路31C C A uo -= ， 232121C C R R fc π= 设C1=0.22uf ，则C2=0.47uf又f=200hz 得出：R1=3K,R2=20.0K至此得出了两种方案的参数,连接电路好即可.四、总原理图及元器件清单1．总原理图2．元件清单直流源元件序号（名称）型号主要参数数量备注变压器输入220V 、输出15V ，P=20W1个带插头D 1——D 4 （二极管） 1N4007 各1个保险管 Ip=0.5A 1个电解电容C 1、2 3300uf/25V 2个电解电容C 5、6220uf 2个瓷介电容C 3、4、7、8 0、22uf 4个集成块UA7411个方案一五、安装与调试1．焊接工具：电烙铁在已做好的电路板上涂一层助焊剂，对照原理图将元件安装在电路板上，检查元件位置是否正确。

二阶有源高能滤波器的设计

二阶有源高通滤波器的设计
一、设计目的
（1）熟悉二阶有源滤波电路幅频特性和相频特性。

（2）掌握二阶有源滤波电路的快速设计方法。

（3）掌握二阶有源滤波电路的调试及其幅频特性和相频特性的测试方法。

二、设计过程
二阶有源高通滤波器由直流稳压电源电路，二阶高通滤波器电路组成，总设计图如图1所示：
三、电路设计
1．设计原理二阶高通滤波器的特点是，只允许高于截止频率的信号通过。

二阶高通滤波器的理想物理模型如图2所示
2.设计分析
二阶有源高通滤波电路图如图2所示，由图可见，它是有两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。

二阶有源高通滤波电路：
a.通带增益
3．参数计算
电容器C1、C2的容量应在纳法数量级上，电阻的阻值应在几百千欧以内。

现选择电容大小C1=C2=2.2nF，则根据公式可得：
R1=R2=1/（2*π*fL*C）≈671欧，选择电阻671欧.与计算值有一点误差，所以，可能导致截止频率比84KHz稍有偏差。

所以选择：
R1=R2=671欧，C1=C2=2.2nF，Rf=9.1千欧，R1=9.1千欧，则：A0=1+Rf/R1=2
（符合Aup<3,能稳定工作）
四、实验结果
仿真电路图
仿真结果。

(模电)二阶高通滤波器的设计.

课程名称模拟电子技术课程设计设计题目二阶高通滤波器的设计专业名称自动化班级学号学生姓名指导教师年月日任务书设计名称：二阶高通滤波器的设计学生姓名：指导教师：起止时间：自年月日起至年月日止一、课程设计目的设计一种基于模拟电子技术的容许高频信号通过、但减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波器。

二、课程设计任务和基本要求设计任务：1. 分别用压控电源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；2. 截止频率Fc=200Hz；3. 增益AV=2；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）。

基本要求：1. 能够实现设计任务的基本功能；2. 至少设计两种方法设计电路；3. 要求依据二阶高通滤波器，运用模拟电子技术的理论设计、制定实验方案，并撰写课程设计论文要求符合模板的相关要求，字数要求3000字以上。

指导老师评价表院（部）年级专业学生姓名学生学号题目二阶高通滤波器的设计一、指导老师评语指导老师签名：年月日二、成绩评定指导老师签名：年月日课程设计报告目录第一章方案设计与论证 (2)1.1 设计—：用压控电压源设计二阶高通滤波电路 (2)1.2 设计二：用无限增益多路反馈设计高通滤波电路 (3)第二章单元电路设计与参数计算 (3)2.1 方案一：压控电压源二阶高通滤波电路 (3)2.2 方案二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路 (4)第三章总原理图及元器件清单 (4)3.1 总原理图 (4)3.2 元件清单 (5)第四章安装与调试 (6)4.1 焊接 (6)4.2 调试 (6)第五章性能测试与分析 (9)5.1 输出电压的测量 (9)5.2 数据处理与误差计算 (10)5.3 误差分析 (10)第六章结论与心得 (11)参考文献 (11)第一章方案设计与论证二阶高通滤波器是容许高频信号通过、但减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波器。

高通滤波器有综合滤波功能，它可以滤掉若干次高次谐波，并可减少滤波回路数。

二阶高通滤波器(共7张PPT)

设图3.4.1中，Y1＝SC1， Y2＝R1， Y3＝0， Y4＝ SC2，Y5＝R2，将它们代入式〔3.4.5〕，可得到二阶压控电压源高通滤波器的传递函数如下:
A (S ) U U O i((S S ))S 2S R 1 C 1 〔 R 31 R C .1 5R 22 . C 1A R 1 〕C U 2 C 2 s 2 2 F (1 A U)F R 1 R 2 1 C 1 C 2
令
AO
AUF1
Rb Ra
n
1 R1R2C1C2
Q
R1R2C1C2
C1R1C2R1R2C2(1AUF )
式其那（中么3ω有.n5为A.2(S特）)征为U U 角二((频阶sS))率高通，S 滤而波A QQ则S器S称传为递等函效数品的质典（因型3数.5表。.2达）式。一利22启1其55一512225〔1251启2（5〔（22一1二〕〕〕中二〕中〕中〕二一一一一一一一一个用动中个3动333个阶，，，，阶，.，，，.，..阶阶阶阶阶阶阶阶阶二 A仿 ω二仿二有可可可 Y有可Y可Y可有Cn有有有有有有有有阶真阶真阶111为源得得得源得得得源A＝＝＝源源源源源源源源压，压，压n特高到到到高到到到高SSS低低低低低低低低a控点控点控征lCCC通二二二通二二二通y通通通通通通通通电击电击电s111角滤阶阶阶滤阶阶阶滤i，，，s滤滤滤滤滤滤滤滤压波压波压〔频波压压压波压压压波波波波波波波波波YYY源特源特源交率器控控控器控控控器222器器器器器器器器高图高图高＝＝＝流，特电电电特电电电特的的的的的的的的通仪通仪通RRR分而性压压压性压压压性AAAAAAAA111滤，滤，滤析Q，，，CCCCCCCC源源源分源源源波可波可波则〕AAAAAAAA高高高析高高高YYY器以器以器nnnnnnnn称可333通通通通通通aaaaaaaa＝＝＝电看电看电为llllllll以yyyyyyyy滤滤滤滤滤滤000ssssssss路见路见路等分iiiiiiii，，，波波波波波波ssssssss如二如二如效〔〔〔〔〔〔〔〔析器器器器器器YYY图阶图阶图品交交交交交交交交二444的的的的的的＝＝＝压压333质流流流流流流流流阶传传传传传传... SSS控控因分分分分分分分分压递递递递递递CCCO 电电数析析析析析析析析控i222函函函函函函，，，压压。〕〕〕〕〕〕〕〕电数数数数数数YYY源源分分分分分分分分压如如如如如如555高高＝＝＝析析析析析析析析源下下下下下下通通RRR步步步步步步步步高::::::222滤滤骤骤骤骤骤骤骤骤通，，，波波。。。。。。。。滤将将将器器2波它它它的的器们们们幅幅电代代代频频路入入入O 特特n的式式式性性频〔〔〔如如2率333...图图特33性.. 如n2图3.

二阶高通滤波电路的设计

长安学院课程设计任务书课题:基于CD4040的定时器专业:测控技术与仪器班级:08311学号：08311006姓名:彭建武指导老师：王峰哲发放日期：二零一零年十一月二日《基于CD4040的定时器》课程设计报告专业：测控技术与仪器班级： 08311学号： 08311006姓名：彭建武 ___指导教师：王峰哲二零一零年十一月二日目录1 绪论 (1)1.1电子定时器的应用 (1)1.2 电子定时器的发展前景 (1)2 系统方案设计......‥................................................‥ (1)2.1 系统的设计要求……………………………………‥……………‥‥ 12.2 设计要求分析………………………………………………………‥‥ 23 电路原理...........................................................................‥ 2 3.1 电路原理图..................................................................‥‥ 2 3.2 原理解释 (2)4实验器件参数以及主要元件的介绍....................................‥ (3)4.1CD4040集成电路 (3)4.2 CD4011集成电路 (5)4.39012晶体管 (9)4.4 1N4148 二极管 (10)5 设计电路图及操作步骤 (11)5.1 设计电路图 (11)5.2 操作步骤 (11)6 印刷版图 (12)7 焊接与调试..................................................................‥ 13 7.1 焊接方面.....................‥...........................‥.........‥ (13)7.2 电路的调试 (13)8 心得体会 (14)参考文献 (16)附录一：元件清单 (17)。

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。

二阶高通滤波器设计范文

二阶高通滤波器设计1. 引言滤波器是一种用于信号处理的重要工具，可以将输入信号转换为所需的输出信号。

在信号处理过程中，有时需要去除低频信号，保留高频信号。

这时，高通滤波器就能派上用场。

本文将介绍如何设计一个二阶高通滤波器。

2. 高通滤波器概述高通滤波器是一种能够通过去除低频信号来增强高频信号的滤波器。

它的特点是低于截止频率的信号被抑制，而高于截止频率的信号则被保留。

二阶高通滤波器是高通滤波器的一种常见变种，具有更好的滤波效果。

3. 二阶高通滤波器设计步骤3.1 确定截止频率截止频率决定了滤波器开始对信号进行抑制的频率。

在设计二阶高通滤波器时，首先需要确定所需的截止频率。

截止频率的选择应根据具体应用场景中所需滤波效果的要求进行。

3.2 计算滤波器参数设计二阶高通滤波器需要确定以下参数：•电阻值（R1和R2）•电容值（C1和C2）这些参数的选择取决于所需的截止频率和滤波器的类型。

根据具体的设计要求和滤波器的特性，可以使用已有的设计公式或滤波器设计工具来计算这些参数。

3.3 组装滤波器电路根据计算得到的滤波器参数，可以开始组装滤波器电路。

根据设计需求，选择适当的电阻和电容，并按照电路图连接起来。

确保电阻和电容的连接正确并符合设计要求。

3.4 滤波器性能测试完成电路组装后，需要对滤波器进行性能测试。

将输入信号接入滤波器电路，输出信号接入示波器或其他测试设备，通过观察输出信号的波形和频谱来评估滤波器的性能。

4. 实例演示接下来将通过一个实例演示如何设计一个二阶高通滤波器。

4.1 确定截止频率假设我们需要设计一个二阶高通滤波器，截止频率为500Hz。

4.2 计算滤波器参数根据所需的截止频率和滤波器类型，使用滤波器设计工具计算得到以下参数：•电阻值：R1 = 10kΩ，R2 = 5kΩ•电容值：C1 = 0.1μF，C2 = 0.05μF4.3 组装滤波器电路根据计算得到的参数，按照以下电路图连接电阻和电容：R1 R2 C1───/\\/\\/\\────/\\/\\/\\──────┐│ │IN │ +─── OUT│ │────┘ C2│─┴─4.4 滤波器性能测试将输入信号接入滤波器电路的输入端口，将输出信号接入示波器的输入端口。

二阶高通滤波器-电路分析课程设计

二阶高通滤波器-电路分析课程设计
《电路分析课程设计》
班级:电子工程学院级班
学号:
编号:
姓名:
一、实验目的
1.设计截止频率为912004赫兹的二阶无源高通滤波器
2.应用仿真软件测试
二、原理及计算
先建立二阶无源高通滤波电路如下图:
222由书本计算(过程略)得到下式 -ωRC,H(j),(12,19)222,,1,RC，j3RC 222,RC
, H(j),
22222229,RC，(1,,RC)
2222222
(,RC),7,RC,1,0又可知当w为截止频率时 cc
1
|H(jω)|,,0.707
2
即
可以得到RC与截止频率关系
2.672088
,,C
RC
截止频率为912004赫兹，所以选定电容为0.24uF，相应电阻为1.91 欧
三、测试结果
测试电路图如下:
1.设频率1为极大值
此时示波器显示图像为
可见没有损失;
2.设频率2为截止频率此时示波器显示图像为
可以明显观察到想要的结果。

3.设频率3为极小值
此时示波器图像为
完全无法通过。

证明此滤波器为高通滤波器。

总结
1.仿真软件耗费了大量时间，在软件运用上还是显得不够熟悉。

做的是一个二阶的滤波器，下次可以尝试更高阶的。

2.角频率越大时，电压转移比几乎为零。

3.角频率远远小于转折角频率是，电压转移比几乎为1。

(模电)二阶高通滤波器的设计要点

高通滤波器有综合滤波功能，它可以滤掉若干次高次谐波，并可减少滤波回路数。

二阶高通滤波器设计

二阶高通滤波器设计二阶高通滤波器是一种电子滤波器，它可以通过去除低频信号来滤除信号中的噪声和杂波。

在这篇文章中，我们将讨论如何设计二阶高通滤波器。

首先，我们需要准确地确定滤波器的频率响应。

我们可以使用基本的RC滤波器模型来实现这一点。

在一个简单的RC滤波器电路中，电容器C和电阻R串联在一起，形成一个简单的分压器电路。

我们可以根据RC时间常数（τ=RC）来计算滤波器的截止频率。

截至频率是指在该频率处信号幅度减少到原始值的一半。

在设计高通滤波器时，我们需要将RC滤波器的电路调整为高通滤波器。

我们可以通过引入一个电容和一个电阻来实现。

我们将电容并联在电路的输入端，以便阻止直流信号的流动。

同时，我们将一个额外的电阻并联在电路的输出端，以便防止信号反射。

这些额外的元件（C2和R2）形成了一个倒数二阶高通滤波器，它可以将低频信号减少到非常低的水平。

接下来，我们将根据滤波器的截止频率和质量因数来计算滤波器的参数。

质量因数（Q）是一个无量纲数，它反映了滤波器的频率响应形状。

在设计高通滤波器时，我们通常需要一个较高的质量因数，以便能够有效滤除低频信号。

较高的Q值会导致滤波器的群延迟增加，因此我们需要找到一个平衡点，以便实现最佳性能。

根据下面的公式，我们可以计算二阶高通滤波器的截止频率和质量因数：fc = 1 / (2πRC)Q = 1 / (3 –α)这里，α是滤波器的抽头系数，它可以通过选择一个适当的R1和R2值来控制。

我们可以通过解以上方程组得到合适的电阻和电容器值。

例如，如果我们要设计一个具有500 Hz截止频率和Q值为0.7的二阶高通滤波器，我们可以使用以下参数：R1 = 10 kΩR2 = 22 kΩC1 = 0.1 µFC2 = 1 µF通过这些参数，我们可以构建一个二阶高通滤波器电路，该电路可以有效地滤除低频信号和噪声。

需要注意的是，该电路需要使用相应的放大器来增强输出信号，并将其带到其它电子设备或系统中。

二阶高通滤波器的设计

二阶高通滤波器的设计首先，确定滤波器的截止频率是设计二阶高通滤波器的基本步骤之一、截止频率决定了滤波器的频率范围。

一般选择的截止频率为信号频率的1/10到1/100，可以根据实际需要进行具体调整。

其次，确定增益是设计二阶高通滤波器的另一个重要参数。

增益指滤波器在截止频率附近的增益大小。

可以选择单位增益（增益为1）或非单位增益，根据实际需求进行选择。

品质因数是反映滤波器频率特性的一个参数，通常用Q值表示。

品质因数越大，滤波器的频率选择性越好。

可以通过选择合适的电阻与电容值来调节Q值。

在选择滤波器类型方面，常用的电路结构包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。

巴特沃斯滤波器的特点是频率响应平坦，但是在过渡带有较大的相位失真。

而切比雪夫滤波器则有更陡峭的通带边缘和更小的过渡带宽度，但是会引入较大的振铃效应。

椭圆滤波器则具有更好的衰减性能，但是设计过程相对复杂。

根据实际需要选择合适的电路结构和滤波器类型，并通过相应的数学推导和分析来确定滤波器的参数。

常用的设计方法有频率响应法、极点二分法、模拟滤波器转换法等。

在具体设计过程中，可以利用滤波软件进行仿真和调试，以得到更好的滤波效果。

根据设计的频率响应曲线和理论分析结果，可以对滤波器进行优化和调整，以满足实际需要。

最后，对设计好的二阶高通滤波器进行实际测试和验证，检查其对低频信号的抑制效果和对高频信号的透过效果。

如果需要进一步提高滤波器性能，可以考虑级联多个二阶高通滤波器，或使用更高阶的滤波器结构。

总之，二阶高通滤波器的设计需要确定截止频率、增益、品质因数等参数，选择合适的滤波器类型和电路结构，通过数学推导和分析来计算滤波器的参数，使用滤波软件进行仿真和调试，并进行实际测试和验证。

根据实际需求，可以对滤波器进行优化和调整，以达到满意的滤波效果。

二阶高通滤波器的设计

二阶高通滤波器的设计
二阶高通滤波器是一种常见的滤波器，具有多种应用，比如数据采集信号的模拟过滤、音响领域的高通滤波器或电子系统的功率分配等。

它的设计主要分为四步：1、确定参数。

根据需求，先确定滤波器的截止频率和输出阻抗大小等参数。

2、计算阻抗和电容电感。

使用滤波器公式计算出阻抗和电容电感的实际值。

3、设计电路。

根据计算的参数确定电
路的结构，采用标准元件即可完成，比如把电容电感扰磁接串等。

除此之外，设计二阶
高通滤波器还应该注意的是，设计的电路结构要求滤波器增益满足要求，避免滤波器出现
偏离时延一定范围内的情况，并且要确保滤波器不会受到外部环境干扰，保证系统正常运行。

总之，设计二阶高通滤波器需要按照步骤交替完成，确定参数、计算阻抗和电容电感
以及设计电路等，要注意按照规定确定电路结构，确保增益达到标准，并确保系统克服来
自外部环境的干扰，保证系统正常工作。

二阶高通滤波器的设计 (2)二阶高通滤波器的设计 (2)

前言当今时代，随着科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域中有着不可或缺的核心地位。

以前的三次工业革命就使我们的社会发生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。

同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。

而作为二十一世纪的一名大学生，不仅仅要将理论只是学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。

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。

低通滤波器在现实生活中运用也十分广泛。

该种滤波器是只有在规定的频率范围内才能使信号通过，而且其电路性能稳定，增益容易调节。

利用这一性质不仅可以滤出有用信号且同时抑制无用信号。

工程上也常常用低通滤波器作信号处理、数据传递和抑制干扰等。

我国现在有滤波器的种类和所覆盖的频率虽然基本上满足现有的各种电信设备。

但从整体而言，我国有源滤波器的发展比无源滤波器缓慢，尚未大量生产和应用。

我国电子产品要想实现大规模集成，滤波器集成化仍然是个重要课题。

第一章设计任务1.1二阶低通滤波器题目要求a)设计截止频率f=2kHz的滤波器b)输出增益Av=2c)要求用压控电压源型、无限增益多路反馈型两种方法第二章系统组成及工作原理2.1 系统组成图 2.1 二阶低通滤波基础电路二阶低通滤波基础电路如图2.1所示，它由两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，在集成运放输出到集成运放同相输入之间引入一个负反馈，在不同的频段，反馈的极性不相同，当信号频率f＞＞f0时（f为截止频率），电路的每级RC 电路的相移趋于-90º，两级RC 电路的移相到-180º，电路的输出电压与输入电压的相位相反，故此时通过电容C 引到集成运放同相端的反馈是负反馈，反馈信号将起着削弱输入信号的作用，使电压放大倍数减小，所以该反馈将使二阶有源低通滤波器的幅频特性高频端迅速衰减，只允许低频端信号通过。

[整理]二阶高通滤波器电路设计.

-------------课程设计任务书学生姓名：詹林 ____ __ 专业班级：电信1103班指导老师：_ 刘运苟 ____ 工作单位：信息工程学院课程设计名称：Protel应用课程设计课程设计题目：PROTEL应用实践课程设计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)课程设计时间：1周；2)课程设计内容：根据指导老师给定的18套题目，按规定选择其中1套完成；设计任务：二阶高通滤波器设计要求：1)熟悉PROTELDXP2004软件及其应用环境，在电脑上安装该软件；2)完成电路图设计；3)完成电路的仿真；4)完成网表的打印；5)完成自动布线印制版图；6)对自动布线的结果进行手动布线；7)打印元器件清单；8)撰写课程设计说明书。

（打印稿）注意：同题人数不得超过2人，同题人的电路图不得相同，2012年12月31日前完成任务。

指导老师签名：年月日系主任(或指导老师签名): 年月日1 protel简介 (4)1.1 Protel2004简介 (4)1.1.1 Protel DXP 2004 概述 (4)1.1.2 Protel DXP 2004的特点 (4)1.2 DXP 2004与SE99区别 (4)2 Protel电路设计 (5)2.1 Protel电路设计步骤 (5)2.2 原理图设计 (6)2.2.1 加载元件库 (6)2.2.2 放置元件 (6)2.2.3 输出网络报表 (7)2.2.4 输出元件清单 (8)（由于protel DXP 2004 在win7系统上运行问题，元件清单用altium designer输出）2.3 电路仿真 (8)2.3.1 添加仿真信号源元件库 (8)2.3.2 添加仿真信号源 (8)2.3.3 仿真 (10)2.4 PCB设计 (10)2.4.1 绘制电路板电气边界 (10)2.4.2 导入元器件 (11)2.4.3 排列元器件 (11)2.4.4 布线 (11)2.5 参考文献 (11)1 protel简介1.1 Protel2004简介1.1.1 Protel DXP 2004 概述DXP 2004是一种EDA（Electronic Design Automation,电子设计自动化）设计软件，主要用于电路的设计、仿真及印刷电路板（PCB）的制作。