实验十二带通滤波器的快速设计

南昌大学实验报告

学生姓名：刘阳学号：6110116158 专业班级：电子165班实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：2017.12.30 实验成绩：

实验十二宽带放大电路设计与仿真

一、实验目的

1、熟悉集成运放的特性；

2、掌握运用集成运放构成有源滤波器的方法；

3、掌握电路仿真调试的原则和排除故障的方法。

二、实验要求

性能指标要求：BW（300Hz-3400Hz)、Av=4。

三、设计思路

用2个运放分别构成低通和高通滤波器就可得到带通滤波器，前者截止频率为3400Hz，后者截止频率为300Hz。又要使Av=4，则有三种选择，即：4＝1*4＝4*1＝2*2,此实验选择4＝2*2，即低通滤波器和高通滤波器中频增益均为2。

四、仪器设备

集成运放LM324一片双踪示波器1台

信号发生器1台电阻、电容若干

五、设计电路及参数选择

1、电路工作原理

首先连接一压控电压源二阶低通滤波器，调整电路使其中频增益为2，截止频率为3400Hz，然后连接一压控电压源二阶高通滤波器调整电路使其中频增益为2, 截止频率为300Hz，最后将二者串联。

由工作原理可得实验原理图如下：

＋

图12-1实验原理图

2、电路参数的选择 压控电压源二阶低通滤波器

因为参数C C ∙=F /1K ，当1K 3400Hz F H ==，时，由截止频率，电容及参数K 的对应关系值C=0.0294uF,再由压控电压源二阶低通滤波器设计表中可得

uF 0294.0,K 752.6,K 250.2,1.126K 14321=Ω==Ω=Ω=C R R R R 。

图12-2压控电压源二阶低通滤波器

压控电压源二阶高通滤波器

同理，当1K 3400Hz F L ==，时,C 1`=0.3333uF , 由压控电压源二阶高通滤波器设计表中可得，R 1`=1.821K Ω，R 2`=1.391K Ω,C 1`=0.3333uF

图12-3 压控电压源二阶高通滤波器

3、电路理论值计算

压控电压源二阶低通滤波器

3401Hz

]C C R R 1/[2F 0.5

1121C ==）（π

2/R 1Au 34=+=R 压控电压源二阶高通滤波器

301Hz ]C C R R 1/[2F 0.5

1

121C =''''=）（π 2/R 1Au 34=+=R 带通滤波器

4Au = 301H

z F 3401H z F L H ==， 4、实验测量主要技术指标

1、压控电压源二阶低通滤波器

电路连接好后，输入i U =1V （幅值）电压时，测得幅频特性几个参数如下表：

2、压控电压源二阶高通滤波器

电路连接好后，输入i U =1V （幅值）电压时，测得幅频特性几个参数如下表：

3、带通滤波器

测得幅频特性曲线如下：

六、误差分析

实验所得数据与计算所得比较，容易发现中频增益和截止频率非常吻合，误差极小，且符合性能指标要求，因此此实验达到预期效果。

七、心得体会

通过此次实验，我进一步理解及掌握了滤波器的知识，且提高了动手能力，很多知识也在此次实验中得到了很好的应用，而且对模拟电路的分析，连接，调试，错误分析等能力有了很大的提高，尤其是当时忘了集成运放LM324应该接双电源供电，最后还是老师提醒了我，让我认识到有时候问题就出在不起眼的细节上，非常感谢此次实验给我带来的收获。

八、附实验电路图