二阶低通滤波器

模拟电子课程设计

课程设计名称：模拟电子技术基础

课程设计题目：二阶低通滤波器的设计

学院名称：信息科学与工程学院

专业：电子信息工程

班级： 1003030133

姓名：莫晓明

2012 年5 月 2 日

目录

1 课程设计的目的与作用......................... 错误！未定义书签。

1.1设计目的：............................... 错误！未定义书签。

1.2设计作用：............................... 错误！未定义书签。

2 设计任务及所用multisim软件环境介绍........... 错误！未定义书签。

2.1设计任务： (1)

2.2 Multisim软件环境介绍：.................. 错误！未定义书签。

3 电路模型的建立............................... 错误！未定义书签。

4 理论分析及计算............................... 错误！未定义书签。

5 仿真结果分析..... ............................ 错误！未定义书签。

6 设计总结和体会............................... 错误！未定义书签。

7 参考文献 (3)

1 课程设计的目的与作用

1.1设计目的：

通过设计完成课程设计，加深对二阶低通滤波器的理解和运用，熟悉multisim 仿真软件建立电路模型；对电路进行理论分析、计算；在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。

1.2设计作用：

通过仿真结果与预估算结果进行比较可得出低通滤波器的通带的截止频率f0，电压放大倍数。验证估算值。

2 设计任务及所用multisim软件环境介绍

2.1设计任务：

(1)采用multisim 仿真软件建立电路模型；

(2)对电路进行理论分析、计算；

(3)在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。

2.2 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。

3 电路模型的建立

4 理论分析及计算

图所示的二阶低通滤波器中，输入电压Ui 经过两级RC 低通电路以后，在接到集成运放的同相输入端。第一级RC 电路的电容不接地而接到输出端，引入了一个反馈。

根据“虚短”和“虚断”的特点可得：

U+=U-=

011U RF R R +=Aup

U 0

式中 Aup =

1

111R RF R RF R +=+ 01102

f f Q j Aup

Au f f ⋅+-=

⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛ Aup

Q RC f R RF

Aup -=

=

+

=31

21

01

1π

可选定电容C=1000pF ，则

Ω=Ω≈Ω=Ω⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯⨯==

-k R k C f R 6.159.115921010001010021021123

ππ 2131

3=-=-=Q

Aup 即211=+

R RF

则RF=R1

()Ω

==Ω=Ω⨯=k RF R k k R RF R 2.614.62.322//1选则

5仿真结果分析

由图可知，低通滤波器的通带截止频率f0=100kHZ,通带电压放大倍数Aup=2，则等效品质因数Q=

Aup

31

=1.

6 设计总结和体会

通过对设计本实验，加深了对二阶低通滤波器的理解，通过采用multisim 仿真软件建立电路模型，对仿真结果及预算估计结果进行了比较，得出二阶低通滤波器的截止频率。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。

7 参考文献

《模拟电子技术基础简明教程》 杨素行 第三版 高等教育出版社