课程设计带通滤波器.

湘潭大学

集成电路课程设计

题目：带通滤波器

学院：材料与光电物理学院

专业：微电子

学号：**********

*名：***

指导教师：唐明华教授

提交日期：2012年9月

目录

摘要 (1)

Abstract (2)

1 引言 (3)

2滤波器的分类 (5)

3 级联实现带通滤波器原理 (6)

4压控电压源二阶有源带通滤波器设计、仿真和测试 (7)

4.1 压控电压源二阶有源带通滤波器理论概述 (7)

4.2 压控电压源二阶带通滤波器电路模型 (7)

4.3 压控电压源二阶带通滤波器电路特点 (8)

4.4 设计要求 (8)

4.5 设计步骤 (8)

4.5.1元器件的选择与LM324介绍 (8)

4.5.2multisim仿真 (14)

4.6 元器件的调整 (16)

4.7 利用protel 99SE进行电路板的制作 (16)

4.8 电路板的测试 (18)

4.9 小结 (18)

5结束语 (19)

参考文献 (20)

致谢 (21)

带通滤波器

摘要：近年来，各种基于电力电子技术的非线性装置在电力系统中的应用日益广泛，使得谐波危害日益严重。为了保证电力系统的安全运行，必须对谐波污染进行治理，以改善电能质量。

就当前的工业现实而言，抑制谐波的基本手段是装各类滤波补偿装置。无源滤波器的结构简单，经济性好，但易受电网阻抗和运行状态影响与系统发生谐振，且仅能补偿固定频率的谐波。而有源滤波器则可以解决这些问题，并且可以自动跟踪补偿变化的谐波，具有高度可控性，因而具有极高的发展前景。

本文的主要内容有：

1. 压控电压源二阶有源带通滤波器理论，包括其数学模型和典型参数[1]；

2. 介绍集成运放LM324的结构、引脚及性能参数；

3. 软件protel 99SE[2]和multisim 10的简要介绍；

4.设计、仿真、制作一个二阶压控电压源滤波器，并对其进行测试[3]。

关键词：带通滤波器；中心频率；通频带带宽；multisim 9；protel 99SE；仿真

Band-pass Filter

Abstract：In recent years, various based on power electronic technology of nonlinear device in power system are applied widely, making the increasingly serious harmonic harm. In order to ensure the safe operation of the power system harmonic pollution, it is necessary to undertake administrative, in order to improve the quality of power.

Of the current industrial real character, restrain harmonics of the basic means is packed all kinds of filter compensation devices. Passive filter structure is simple, economical, but vulnerable network impedance and running state affecting and system in resonance, and only can compensate fixed frequency harmonics. And active filter may solve these problems, and can be used to monitor the changes of harmonic compensation, highly controlled, thus has the high development prospects.

The main content of this article are:

1. The voltage controlled voltage source second-order active band-pass filters

theory, including its mathematical model and the typical parameters[1];

2. Introduce the structure, pins and performance parameters of integrated op-amp LM324 ;

3. Software protel 99[2] and multisim brief introduction;

4. Design, make a second order voltage controlled voltage source filter, and

carries on the test[3];

Key words: band-pass filter;Center frequency;Bandpass bandwidth；multisim 9；protel 99SE；simulate

1 引言

1.1 滤波器作用

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。为了消除这些信号所产生的不良影响，人们最先想到的就是利用一个理想的带通滤波器，将这些干扰信号全部剔除。但理想带通滤波器仅在理论上存在，实际设计和应用的带通滤波器只能尽可能地逼近理想的带通滤波器。

1.2 软件protel 99SE和multisim 10的简要介绍

Protel 99SE概述：

Protel 99SE是ProklTechnology公司开发的基于Windows环境下的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，仍然是大中专院校电学专业必学课程，同时也是业界人士首选的电路板设计工具。Protel 99SE由两大部分组成：电路原理图设计（Advanced Schematic）和多层印刷电路板设计（Advanced PCB）。其中Advanced Schematic由两部分组成：电路图编辑器（Schematic）和元件库编辑器（Schematic Library）[2]。

Protel99 SE共分5个模块,分别是原理图设计、PCB设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿真、PLD设计。以下介绍一些Protel99 SE的部分最新功能：

◆可生成30多种格式的电气连接网络表

◆强大的全局编辑功能

◆在原理图中选择一级器件,PCB中同样的器件也将被选中

◆同时运行原理图和PCB,在打开的原理图和PCB图间允许双向交叉查找元器件、引脚、网络

◆既可以进行正向注释元器件标号（由原理图到PCB）,也可以进行反向注释（由PCB到原理图）,以保持电气原理图和PCB在设计上的一致性

◆满足国际化设计要求（包括国标标题栏输出,GB4728国标库）,方便易用的数模混合仿真(兼容SPICE 3f5)

◆支持用CUPL语言和原理图设计PLD,生成标准的JED下载文件,PCB可设计32个信号层,16个电源-地层和16个机加工层

◆强大的“规则驱动”设计环境,符合在线的和批处理的设计规则检查

◆智能覆铜功能,覆铀可以自动重铺

◆提供大量的工业化标准电路板做为设计模版