multisim仿真教程 二阶带通滤波器ppt
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。
模电课设二阶带通滤波器频率特性仿真分析与彩灯电路自激多谐振荡电路讲解
1 课程设计的目的与作用1.1总体方案的选择在方案的选择：根据彩灯控制设计的情况，参考各方面的参考书，大多是运用集成芯片控制.单片机控制和自激震荡电路， 故提出以下三种电路：方案一：选用集成芯片控制图1.1.1设计流程图此构思主要用芯片控制电路使的电路中的彩灯能够闪烁。
方案二：选用单片片及控制图1.1.2设计流程图此构思主要利用单片机对电路进行控制实现电路的循环控制 方案三：选用自激振荡电路图1.1.3设计流程图运用模电知识实现彩灯效果1.2 课程设计的作用综合以上三种方案：方案一中运用的是集成芯片对电路进行控制，此种电路不能在模拟仿真软件上运行，且实验室里不一定有现成的芯片，还不能彻底理解电路的原理，故不选此方案。
方案二运用的是单片机控制电路，这种方案最常用，但是要编程序做成芯片，但现在还没学单片机，故不支持用此种做法。
方案三运用的是模拟电子的知识，所有原器件都能在实验室找到，结构清晰，原理易懂。
因此，最终确定的方案为方案三和各步骤的方案如下：1.运用二极管组成单相桥式整流电路2.电容滤波电路。
3.用三块三极管搭成自激多谐振荡器，达到交替导通和截止的目的4.彩灯电路。
2 设计任务及所用Multisim软件环境介绍2.1 Multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
Multisim 10启动画面图工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB 设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
二阶模拟带通滤波器的仿真和实现
滤波器是一种能够通过期望频率的信号而衰 减其他频率信号的部件，它可以分为有源滤波器和 无源滤波器两大类。有源滤波器的优点[1]是：高输 入阻抗和低输出阻抗，因此输入与输出之间具有良 好的隔离性能，便于级联。此外，有源滤波器体积 小、重量轻、 成本低且稳定性好， 方便调试和应用； 有源滤波器的缺点[2]是：需要提供直流电源才能工 作、电阻产生热噪声且运算放大器等有源元件的高 频特性不太好。随着集成工艺和材料技术的发展， 滤波器的发展方向是小体积、高精度和高可靠性。 本文设计了一个通带为 135 kHz～165 kHz 的 二阶有源带通滤波器，并根据仿真结果对电路参数 进行修改，使滤波器的性能更好地满足设计要求。
1 《声学与电子工程》 系国家正式批准出版的全国性技术刊 物，刊号为 CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域 的应用研究成果，涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处 理、 信息显示、 系统结构与控制、 声学材料、 换能器与声阵、 水声测试、计算机技术和超声应用等声学与电子技术； 内容 包括理论探讨、工程设计、技术应用、科学实验、技术综述 和科技动态等。它可作为研究、生产、教学、情报单位、有 关业务部门和领导机关的业务技术参考资料，适合有关研 究、设计、教学、管理人员、大中专学生和声学与电子技术 的爱好者阅读。 2 本刊只登载未曾公开发表过的声学与电子工程技术方面
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根据设计指标要求，选择 C1 =C2 = 330pF ，增 益 G =4 。按照上面介绍的计算步骤，依次计算 R3、 R1 和 R2 的值，结果如表 2 所示。据此，我们选取 与表 2 中的元件值最接近的标称电阻如表 3 所示。
表 2 理论计算的电阻值
电阻元件 计算值 R1 4.02 kΩ R2 349Ω R3 32.15 kΩ
多路负反馈二阶带通滤波电路及其Multisim仿真验证
多路负反馈二阶带通滤波电路及其Multisim 仿真验证作者：贾文水王仁宝郭立全来源：《物联网技术》2018年第01期摘要：文中设计了一种可应用于水下超声和管道超声波工作场合的超声波滤波电路。
利用多重负反馈带通滤波电路的特性，使电路具备非常狭窄的带宽，并且在中心频率处拥有增益较高的信号。
利用Multisim软件对电路的性能进行仿真验证，得出了较为理想的结果。
关键词：多重负反馈；狭窄的带宽；滤波；Multisim中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）01-00-010 引言随着科技的进步，无损检测技术越来越多地被应用于实际生产和生活中。
而超声波技术是无损检测技术中极具优势的一种，因为超声波具有定向性好、能量集中，在传输过程中衰减较小，反射能力较强等特点，不受光线、被测物颜色等的影响，在恶劣环境下具有一定的适应能力。
本文设计了一款超声波信号处理滤波电路，该电路主要应用于1～2 MHz超声波信号处理，并利用Multisim软件对电路特性进行了仿真。
1 滤波电路原理图设计及仿真结果1.1 滤波电路设计多路负反馈二阶有源带通滤波器使用单个通用运算放大器（通用运放）接成单电源供电模式，易于实现，滤波电路如图1所示。
该电路的上限截止频率和下限截止频率可以非常近，具有很强的频率选择性。
令C1=C2=C，Req是R1和R2并联的值。
品质因数Q等于中心频率除以带宽：Q=fc/BW （1）由式（1）可以看出，通过使R3的值远大于Req来获得较大的Q值。
Q值越大，频率选择性越好，带宽越小；反之亦然。
令中心频率为fc，计算公式如下：中心角频率：1.2 电路仿真结果本文所设计的带通滤波电路可以通过的频率范围为550kHz～2.2 MHz，其中在f=1.1 MHz 时增益最大，可达到25 dB左右，而对此频率范围外的其他信号抑制都较为明显。
由于在现实生产和工作中，水下超声和管道超声波应用的频率范围大多为1～2 MHz，因此该电路非常适合于水下超声和管道超声信号的滤波。
多路负反馈二阶带通滤波电路及其Multisim仿真验证
２０１８年 ／ 第１期 物联网技术８３0 引 言随着科技的进步，无损检测技术越来越多地被应用于实际生产和生活中。
而超声波技术是无损检测技术中极具优势的一种，因为超声波具有定向性好、能量集中，在传输过程中衰减较小，反射能力较强等特点，不受光线、被测物颜色等的影响，在恶劣环境下具有一定的适应能力。
本文设计了一款超声波信号处理滤波电路，该电路主要应用于1～2 MHz 超声波信号处理，并利用Multisim 软件对电路特性进行了仿真。
1 滤波电路原理图设计及仿真结果1.1 滤波电路设计多路负反馈二阶有源带通滤波器使用单个通用运算放大器（通用运放）接成单电源供电模式，易于实现，滤波电路如图1所示。
1100 pF2100 pF5 V60.1μF7图1 滤波电路图该电路的上限截止频率和下限截止频率可以非常近，具有很强的频率选择性。
令C 1=C 2=C ，R eq 是R 1和R 2并联的值。
品质因数Q 等于中心频率除以带宽：Q=f c /BW（1）由式（1）可以看出，通过使R 3的值远大于R eq 来获得较大的Q 值。
Q 值越大，频率选择性越好，带宽越小；反之亦然。
令中心频率为f c ，计算公式如下：中心角频率：f c 其中，R R R R R R R eq 121212'==+品质因数Q ：BW Q f c==1.2 电路仿真结果本文所设计的带通滤波电路可以通过的频率范围为550kHz ～2.2 MHz ，其中在f =1.1 MHz 时增益最大，可达到25 dB 左右，而对此频率范围外的其他信号抑制都较为明显。
由于在现实生产和工作中，水下超声和管道超声波应用的频率范围大多为1～2 MHz ，因此该电路非常适合于水下超声和管道超声信号的滤波。
带通滤波电路波特图如图2所示。
带通滤波电路对1 MHz 信号的滤波效果如图3所示，带有三角标号的为电路的输出信号，另一信号为电路的输入信号。
图中下方为示波器的相关参数。
模电课设二阶带通滤波器频率特性仿真分析与彩灯电路自激多谐振荡电路
1 课程设计的目的与作用1.1总体方案的选择在方案的选择：根据彩灯控制设计的情况，参考各方面的参考书，大多是运用集成芯片控制.单片机控制和自激震荡电路， 故提出以下三种电路：方案一：选用集成芯片控制图1.1.1设计流程图此构思主要用芯片控制电路使的电路中的彩灯能够闪烁。
方案二：选用单片片及控制图1.1.2设计流程图此构思主要利用单片机对电路进行控制实现电路的循环控制方案三：选用自激振荡电路图1.1.3设计流程图运用模电知识实现彩灯效果1.2 课程设计的作用综合以上三种方案：方案一中运用的是集成芯片对电路进行控制，此种电路不能在模拟仿真软件上运行，且实验室里不一定有现成的芯片，还不能彻底理解电路的原理，故不选此方案。
方案二运用的是单片机控制电路，这种方案最常用，但是要编程序做成芯片，但现在还没学单片机，故不支持用此种做法。
方案三运用的是模拟电子的知识，所有原器件都能在实验室找到，结构清晰，原理易懂。
因此，最终确定的方案为方案三和各步骤的方案如下：1.运用二极管组成单相桥式整流电路2.电容滤波电路。
3.用三块三极管搭成自激多谐振荡器，达到交替导通和截止的目的4.彩灯电路。
2 设计任务及所用Multisim软件环境介绍2.1 Multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
Multisim 10 启动画面图工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
模拟电子技术设计二阶带通滤波器、RC串并联网络振荡电路。教材
模拟电子技术课程是学生学习完模拟电路课程之后，针对课程的要求对学生进行综合训练的一个实践教学环节。其目的是培养学生综合运用理论知识，联系实际要求作出独立设计，并进行安装调试的实际工作能力。
1.2作用：
电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计要实现以下两个目标：第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础
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。
在Multisim中利用交流分析功能测得其频率特性:
带通滤波器的中心频率f0=4.8KHZ ,通带电压放大倍数Aup=4.7。
3.3二阶带通滤波器仿真结果分析
4 RC串并联网络振荡电路电路
4.1 RC串并联网络振荡电路电路模型的建立
所以说，当减小 的值至一定值时电路将不能振荡。增大 的值至一定值，电路能够振荡，且输出波形较好，若继续增大 ，当其太大时，输出波形就产生严重失真。
4.3 RC串并联网络振荡电路仿真结果分析
二阶带通有源滤波器总结
低频实训课程总结题目：二阶带通有源滤波器学院：xxxx专业：xxxx学号：xxxx姓名： xxx指导教师： xxxXxxx年 xx 月<<低频电子线路实训>>课程总结专业：xxxx 学号：xxxx 姓名：xxx 一、设计电路原理图及工作原理32674+12V74112J21 2J139KR112KR2R424KR524K123J3C210nFC110nFR313KR323K图1设计电路原理图工作原理：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。
低通滤波器是用来通过低频信号，衰减或抑制高频信号，二、电路仿真及结果1、仿真软件简要介绍Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力2、仿真电路图图2 仿真电路图3、仿真内容和结果1、测量零点漂移。
将万用表XMM1设置为直流DC ，截图并记录万用表XMM1的 输出端直流电压值V os ，即零点漂移大小。
如图所示：：2、寻找输出电压最大值。
调节信号源XFG1频率为 1.8f kHz =，幅度为500i V mVpp =，增大或减小信号的频率，使输出电压为最大值（从XMM1读数可知），此时信号源XFG1的频率为滤波器的中心频率oo f 。
截图并记下此时XMM1的读数，即为输出电压最大值max o V ，再截图并记下此时XMM2的值，即输入电压i V ，可计算增益max u o i A V V =。
输出电压最大值max o V 为：输入电压i V 为：增益max u o i A V V =1.993、测量上限频率H f 和下限频率L f 。
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********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AbstractThe 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 Simulation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 (3)1设计内容与要求 (3)2方案比较 (4)3总体方案 (5)3.1 总体方案介绍 (5)3.2 电路设计原理 (6)3.3 软件仿真与测试分析 (9)3.4 硬件仿真与测试分析 (12)3.5问题解决与讨论 (14)4．结论 (14)5．参考文献 (14)6.附录 (15)6.1 元器件明细表 (15)6.2设计环境与设备清单 (15)6.3附表 (15)1．概述本次电子课程设计分为数字电路和模拟电路两部分。
二阶有源带通滤波器介绍
2014-2015第二学期北京工业大学电子技术课程设计报告题目二阶有源带通滤波器专业电子信息工程学号 ********姓名 XX指导教师 XXXX电源滤波器是由电容、电感和电路组成的滤波电路。
滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。
滤波器在通信技术、测量技术、控制系统等领域有着广泛的应用。
由有源器件和电阻、电容构成的滤波器称为RC 有源滤波器。
滤波器的分类很多，根据滤波器对信号频率选择通过的区域，可分为低通、高通、带通和带阻等四种滤波器；按使用的滤波元件不同，可分为LC 滤波器、RC 滤波器、RLC 滤波器；有源滤波器还分为一阶、二阶和高阶滤波器，阶数越高，滤波电路幅频特性过渡带内曲线越陡，形状越接近理想。
本实验设计了二阶RC 有源带通滤波器，并利用Multisim12.0 对实验进行仿真演示，列出了具体的分析与设计方法。
English abstractThe power filter is composed of capacitor, inductor and circuit filter circuit. The filter can be outside the power line frequency specific frequency or the frequency of frequency were effectively filter, a specific frequency power signal, or remove a specific frequency power 1signals. Filter in communication technology, measurement technology, control systems and other fields have a wide range of applications. A filter called RC active filter, which is composed of an active device and a resistor and a capacitor. The classification of the filter, according to filter the signal frequency selection through a region can be divided into low pass, high pass, band pass and band stop and other four kinds of filter; according to the different use of the filter element can be divided into LC filters, RC filter and RLC filter; active power filter is first order, second order and higher order filter, the higher order, filter circuit amplitude frequency characteristic transition zone curve is steeper, the shape is more close to the ideal.In this experiment, the two order RC active band pass filter is designed, and the Multisim12.0 is used to carry out the simulation demonstration, and the specific analysis and design method are listed.1．模拟电路部分设计 (1)1．1设计任务与要求 (1)1．2方案比较与确定 (2)1. 2. 1方案比较 (2)1. 2. 2元器件及设计图比较 (3)1.2.3方案确定 (4)1．3整体电路设计 (4)1. 3. 1总体方案介绍 (4)1. 3. 2整体电路设计原理 (4)1. 3. 3软件仿真与测试分析 (4)1．3 .4硬件仿真与测试分析 (9)2. 电子技术课程设计总结 (10)参考文献： (11)附录351.绪论数字电子技术课程设计是数字电子技术课程的实践教学环节，是对学生学习数字电子技术的综合训练。
二阶高通有源滤波器
模拟电子技术课程设计报告书课题名称 二阶有源高阶滤波器的设计 姓 名谢祥丹学 号 1412501-08 院、系、部 通信与电子工程学院 专 业 电子科学与技术指导教师蒋冬初2016年1月14日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2014级电子科学与技术专业模拟电子技术课程设计二阶有源高通滤波器的设计1 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）学会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幅频特性和相频特性的测试方法。
2 设计思路（1）设计一个下限截止频率为21kHZ二阶有源高通滤波电路。
（2）选择合适的运算放大器以及合适的电容电阻，并使之构成完整的电路图。
（3）进行相关的调试工作。
3 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：图1 总设计图3.1方案论证根据设计任务要求设计一个二阶高通滤波电路，频率高于25KHz的信号可以通过，而低于25kHz的信号衰减。
由输出量与输入量之比为传递函数：即 A(s)=A(vf)*S^2/(S^2+W(c)/Q*S+W(c)^2)式中 W(c)=1/RCQ=1/(3-A(vf))电路中既引用了正反馈，又引入了负反馈。
当信号频率趋于零时，反馈很弱；当信号趋于无穷大时，由于RC的电抗很大，因而Up(s)趋于零。
所以，只要正反馈引入得当，就既可能在f=f0时使电压放大倍数数值增大，又不会因为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、频率范围宽的优点。
电路中C、R构成反馈网络3.2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R1图2 二阶高通滤波器的理想电路图（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。
二阶有源带通滤波器的设计要点
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。
二.二阶RC有源滤波器的设计—— MultiSim仿真
湖南人文科技学院毕业设计二阶RC有源滤波器的设计报告滤波器是一种能够使有用频率信号通过，而同时抑制（或衰减）无用频率信号的电子电路或装置，在工程上常用它来进行信号处理、数据传送或抑制干扰等。
有源滤波器是由集成运放、R、C组成，其开环电压增益和输入阻抗都很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用，但因受运算放大器频率限制，这种滤波器主要用于低频范围。
设计几种典型的二阶有源滤波电路：二阶有源低通滤波器、二阶有源高通滤波器、二阶有源带通滤波器，研究和设计其电路结构、传递函数，并对有关参数进行计算，再利用multisim 软件进行仿真，组装和调试各种有源滤波器，探究其幅频特性。
经过仿真和调试，本次设计的二阶RC有源滤波器各测量参数均与理论计算值相符，通频带的频率响应曲线平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零，衰减率可达到|-40Db/10oct|,滤波效果很理想。
1965年单片集成运算放大器的问世，为有源滤波器开辟了广阔的前景；70年代初期，有源滤波器发展引人注目，1978年单片RC有源滤波器问世，为滤波器集成迈进了可喜的一步。
由于运放的增益和相移均为频率的函数，这就限制了RC有源滤波器的频率范围，一般工作频率为20kHz左右，经过补偿后，工作频率也限制在100kHz以内。
1974年产生了更高频的RC有源滤波器，使工作频率可达GB/4（GB为运放增益与带宽之积）。
由于R的存在，给集成工艺造成困难，于是又出现了有源C滤波器：就是滤波器由C和运放组成。
这样容易集成，更重要的是提高了滤波器的精度，因为有源C滤波器的性能只取决于电容之比，与电容绝对值无关。
由RC有源滤波器为原型的各类变种有源滤波器去掉了电感器，体积小，Q值可达1000，克服了RLC无源滤波器体积大，Q值小的缺点。
但它仍有许多课题有待进一步研究：理想运放与实际特性的偏差的研究；由于有源滤波器混合集成工艺的不断改进，单片集成有待进一步研究；应用线性变换方法探索最少有源元件的滤波器需要继续探索；元件的绝对值容差的存在，影响滤波器精度和性能等问题仍未解决；由于R存在，集成占芯片面积大，电阻误差大（20%～30%），线性度差等缺点，使大规模集成仍然有困难。
二阶有源低通滤波器的设计和仿真分析(修改)
二设计与仿真分析摘要 ：由低阶系统构建高阶系统是信号与系统设计性实验中的重要实验，本文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二阶滤波器，然后用节点法对设计的电路来进行分析验证，并用EDA 仿真软件Multisim8进行电路仿真；这种教学方法用理论结合实践，达到了巩固知识和提高动手能力的双重效果，提高了教学质量。
关键词: 有源滤波器；传递函数；multisim ；幅频特性Design and Simulation Analysis of the two-pole Active low Pass FilterAbstract: The construction of high level system by the low level system is an important experiment in signals and systems. in this paper , two-pole active filter was designed by the subsystem’s cascade connection and feedback, then the circuit was analyzed and verifyied by nodal method .the circuit simulation is perfomed in multisim8. This method combines theory with practice.the konwledge can be confirmed and ability can be raised in experiment. It is good for teacher to raise the teaching quality.Keywords: active filter;transfer function;mulitisim;amplitude-frequency characteristic二阶有源滤波器是运放的典型应用，也是学生常做的实验之一。
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 Ω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-⎦。
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年12 月10日 星期四 2时21 分57秒0 2:21:57 10 December 2020
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 2时21 分57秒 上午2时 21分02 :21:572 0.12.10
• 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。12/10/
图3.6.2 二阶有源带通滤波器的幅频特性
图3.6.3 二阶有源带通滤波器AC Analysis仿真分析结果
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1020. 12.10Thursday, December 10, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。02:2 1:5702: 21:5702 :2112/ 10/2020 2:21:57 AM
• 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异 纸上画饼充饥，无补于事。Thursday, December 10, 202
010-Dec-2020.12.10
• 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自 己眷恋了。20.12.1002:21:5710 December 202002:21
利用AC Analysis（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3.6.3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。
改变信号源的信号频率，利用示波器也可以观 察到不同频率的输入信号通过带通滤波器的情 况。
图3.6.1 二阶有源带通滤波器电路
2020 2:21:57 AM02:21:572020/12/10
• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/10/
谢 谢 大 家 2020 2:21 AM12/10/2020 2:21 AM20.12.1020.12.10
• 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。10-Dec-2010 December 202020.12.10
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 002:21: 5702:2 1Dec-20 10-Dec-20
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 02:21:5 702:21: 5702:2 1Thursday, December 10, 2020
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5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.12.1 020.12. 1002:2 1:5702: 21:57D ecembe r 10, 2020
3.6二阶有源带通滤波器
3.6.1二阶有源带通滤波器特性
设图3.4.1中，Y1＝R1， Y2＝R2， Y3＝SC1，
Y4＝SC2，Y5＝R3，将它们代入式（3.4.5），
可得到二阶有源带通滤波器的传递函数如下
A(S)
AUF
S
1 R1C2
S2
S
1 R3C1
1 R3C2
1 R1C2
1 R2C2
(1
AUF )
R1 R2 R1R2 R3C1C2
（3.6.1）
令
AO
1
R1C
2
R3
C1
1 R3C2
AUF 1
R1C2
1 R2C2
(1
AUF )
O
R1 R2 R1R2 R3C1C2
Q
R1 R2 R1R2 R3C1C2
R1R2 (C1 C2 ) C1R3 R2 R1 (1 AUF )
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月10 日星期 四上午 2时21 分57秒0 2:21:57 20.12.1 0
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年12 月上午 2时21 分20.12. 1002:2 1December 10, 2020
则有
A(S)
S2
AO
1 Q
S O
0QSFra bibliotek2 0
AO
1 Q
S
0
( S )2 1 S
O
Q O
1
（3.6.2）
式（3.6.2）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。
3.6.2二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3.6.1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3.6.2所示。