信号调理电路设计--有源滤波器设计指导(王惠庆)

信号调理电路--有源带通滤波器的设计

一、实验目的

1．掌握有源滤波电路的快速设计方法。

2．掌握有源滤波电路的调试及其幅频特性、相频特性、频谱特性的测试、分析方法。

二、设计任务

1．在一工程现场进行信号检测时，对现场采集的信号要进行滤波调理，只需要其中频率为

1ＫＨz的信号，其它频率的信号必须抑制掉。试利用EWB软件设计具有此功能的，Q=3,增益1班K=1、2班K=2、3班K=4、4班K=6、5班K=8的带通滤波器；对设计的电路用EWB进行计算机仿真实验调试；绘出电路图并简述原理。

（40分：设计过程、电路，原理简述20分，仿真实验20分）

2．设计上述滤波器滤波性能检测实验，编制完整实验预备报告。内容包括：

①实验目的；②实验原理说明；③实验任务步骤；④测量数据表格预列；⑤思考：如何绘制分析图表、分析实验结果、编制设计实验结论。

（10分：符合要求10分、少一项减2分）

3．焊接设计电路。

（20分）

4．并进行实验调试，测量相关数据，绘制分析曲线给出设计、实验结论。

编制完整的设计、实验报告。

（30分：其中调成试功20分，参与调试10分；实验结论10分）

参考资料:

以查表归一法快速设计的带通滤波电路（见下面辅导材料）

1．图中所示为一种无限增益多路反馈带通滤波器原理图、幅频特性

2．设计思路

此次课题要求掌握最基本的二阶滤波器快速的设计方法。

要设计RC 滤波器，一般采用查表归一快速的设计方法。

▲首先根据给定要求的中心频率f c；

▲增益K p；

▲（1）先选择电容的标称值，电容的初始值靠经验决定，通常以下面的数据作参考：

f c ≤ 100Hz C = (10-0.1) μF

ƒc = (100-1000)Hz C = (0.1-0.01) μF

ƒc = (1-10k)Hz C = (0.01-0.001) μF

ƒc = (10-1000k)Hz C = (1000-100)pF

ƒc ≥ 100kHz C = (100-10)pF

（2）根据所选择的电容的实际值，再按照下式计算电阻换标系数k

k =100/ fc * C

其中ƒc 的单位为Hz；电容C的单位为μF。

（3）表中查出k＝1 时的电阻值。

（4）再将这些电阻值靠标称的实际电阻值。