模拟电子课程设计

长沙学院

课程设计说明书

有

源低通滤波器电路设计 电子与通信工程系

XX —班

XXX XXXXXXXX XXX 3

模拟电路课程设计任务书

一. 设计题目

有源低通滤波器电路设计

二. 技术参数和设计要求

1. 技术参数

设计一个能阻挡高频信号，输出低频信号的有源低通滤波电路； 2. 设计要求

(1) 根据技术参数设计电原理图；

(2) 计算并选择电路元件及参数(含电源变压器);

(3) 仿真调试电路；举例说明所设计的有源高通滤波器的广泛应用，简要说明 电路

的工作原理。 (4) 撰写设计说明书。 三. 设计工作量

设计时间一周，2011年下学期进行。

四. 工作计划

星期一：布置设计任务，查阅资料；

星期二~星期三：设计方案论证，进行电路设计，计算并选择电路元件及参数； 星期

题

目 系 (

部

) 专 业( 班 级) 姓

名 学

号 指 导 教 师 起 止

日 期

四：仿真调试电路

星期五：撰写设计报告书，进行个别答辩。

五•参考资料

1 •彭介华，《电子技术课程设计指导》，北京：高等教育出版社，1997;

2.高吉祥，《电子技术基础实验与课程设计》，北京：电子工业出版社，2005；

3 •童诗白，《模拟电子技术基础》，北京：高等教育出版社，1988;

4.康华光，《电子技术基础一一模拟部分》，北京：高等教育出版社，2006

5.本课程教材

六. 指导教师

XXXXXXXXXXXXXXXX

七. 系部审批

长沙学院课程设计鉴定表

指导教师意见：

评定等级：__________ 教师签名：___________ 日期：_________

答辩小组意见：

评定等级：答辩小组长签名：日期：

教研室意见：

教研室主任签名：__________ 日期：__________

系（部）意见：

系主任签名：_______________ 日期：___________

目录

2.2

.7

2.2.1

.7

2.2.2

..8

器 (10)

设

求实

1.1

2.1

2.3 工作原理及电路图的原理图和PCB 图............. .. (13)

※ 三低通滤波器在生活中的应用………… ..14

3.1 在焊接中的应用 (14)

※ 四实验总结………………………………

..15

参考文

献 .................. . (16)

引言

对信号进行分析与处理时, 常常会遇到有用信号叠加上无用噪声的问题, 这些噪声有的是与信号同时产生的, 有的是传输过程中混入的。因此, 从接收的信号中消除或减弱干扰噪声, 就成为信号传输与处理中十分重要的问题。根据有用信号与噪声的不同特性, 消除或减弱噪声, 提取有用信号的过程称为滤波, 实现滤波功能的系统称为滤波器。

滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利地通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制，它实质上就是一个选频电路，所以滤波器也称为选频装置。工程上常用它来作为信号处理、数据传送和抑制干扰等，广大应用于通信、电子工程、仪器仪表等领域。滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种：① 无源滤波器:② 有源滤波器:

一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，

由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。

从功能来上有源滤波器分为：

低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、

带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）、全通滤波器（APF）。

对于有源滤波器，通带内的信号不仅没有能量损耗。而且还饿可以放大，负载效应不明显，多级相联时互相影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小，重量轻、不需要磁屏蔽（由于使用电感元件）；但是其通带范围受有源器件（如集成运放放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适合。

一般还可以按照有源滤波器传输函数分母中S 的最高指数分为一阶、二阶和高阶滤波器，滤波器的阶数是指在滤波器的传递函数中有几个极点，阶数同时也决定转折区的下降速度，一般每增加一阶（一点极点），就会增加一20dB每

十倍频程。

低通滤波器是一个通过低频信号而衰减或抑制高频信号的部件。理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC 网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。根据指标，本次设计选用二阶有源低通滤波器。

课程设计是理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。本次课程设计主要注重的是电子电路的设计、仿真、安装、调试、印制电路板等综合于一体的一门课程，意在培养学生正确的设计思想方法以及思路，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度, 培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力。作为一名大学生不仅需要扎实的理论知识，还需要过硬的动手能力，所以认真做好课程设计，对提高我们的动手能力有很大的帮助做到。

※一、设计任务与要求

1.1 设计任务

1.学习有源低通滤波器的设计方法；

2.由滤波器的设计指标计算电路元件参数；

3.设计二阶RC有源低通滤波器；

4.掌握有源低通滤波器的测试方法；

5.测量有源低通滤波器的幅频特性。

1.2 设计要求

1.根据技术参数设计电原理图；