(模电)二阶高通滤波器的设计

(模电)二阶高通滤波器的设计

课程名称模拟电子技术课程设计设计题目二阶高通滤波器的设计专业名称自动化

班级

学号

学生姓名

指导教师

年月日

电气学院模电课程设计

任务书

设计名称：二阶高通滤波器的设计

学生姓名：指导教师：

起止时间：自年月日起至年月日止

一、课程设计目的

设计一种基于模拟电子技术的容许高频信号通过、但减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波器。

二、课程设计任务和基本要求

设计任务：

1. 分别用压控电源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；

2. 截止频率Fc=200Hz；

3. 增益AV=2；

4. 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。

基本要求：

1. 能够实现设计任务的基本功能；

2. 至少设计两种方法设计电路；

3. 要求依据二阶高通滤波器，运用模拟电子技术的理论设计、制定实验

方案，并撰写课程设计论文要求符合模板的相关要求，字数要求3000字以上。

电气学院模电课程设计指导老师评价表

课程设计报告

目录

第一章方案设计与论证 (2)

1.1 设计—：用压控电压源设计二阶高通滤

波电路 (2)

1.2 设计二：用无限增益多路反馈设计高通

滤波电路 (3)

第二章单元电路设计与参数计算 (3)

2.1 方案一：压控电压源二阶高通滤波电路 (3)

2.2 方案二、用无限增益多路反馈设计高通

滤波电路 (4)

第三章总原理图及元器件清单 (4)

3.1 总原理图 (4)

3.2 元件清单 (5)

第四章安装与调试 (6)

4.1 焊接 (6)

4.2 调试 (6)

第五章性能测试与分析 (9)

5.1 输出电压的测量 (9)

5.2 数据处理与误差计算 (10)

5.3 误差分析 (10)

第六章结论与心得 (11)

参考文献 (11)

第一章方案设计与论证

二阶高通滤波器是容许高频信号通过、但减

弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波

器。高通滤波器有综合滤波功能，它可以滤掉若

干次高次谐波，并可减少滤波回路数。对于不同

滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。

其在音频应用中也使用低音消除滤波器或者噪

声滤波器。本设计为分别使用压控电压源和无限

增益多路反馈两种方法设计二阶高通滤波器。二

者电路都是基于芯片ua741设计而成。将信号源

接入电路板后，调整函数信号发生器的频率，通

过观察示波器可以看到信号放大了2倍。现在工

厂对于谐波的治理,应用最多的仍然是高压无源

滤波器,高压无源滤波器有多种接线方式,其中

单调谐滤波器及二阶高通滤波器使用最为广泛,

无源滤波器具有结构简单、设备投资较少、运行

可靠性较高、运行费用较低等优点。

1.1设计一、用压控电压源设计二阶高通滤波电路

与LPF 有对偶性，将LPF 的电阻和电容互换，就可得一阶HPF 、简单二阶HPF 、压控电压源二阶HPF 电路采用压控电压源二阶高通滤波电路。

电路如图2-1所示，参数计算为: 通带增益： 3

41R

R

Aup +=

Aup 表示二阶高通滤波器的通带电压放大倍

数

截止频率：

品质因数

：

Av=1+R2/R1 2

32121C C R R fc π=

1.2设计二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路

RC

f π210=

up 31A Q -=

其中： s

s

c

L

ω=

,

通带增益： 3

1

C C A

uo

-

=

截止频率： 2

32121C C R R fc π=

品质因数：2

321

)

321(R C C R C C C Q ++=

31C C A uo -

= ， 2

32121C C R R fc π=

第二章 单元电路设计与参数计算

2.1方案一：压控电压源二阶高通滤波电路

Av=1+R2/R1=2 ， 2

32121C C R R fc π=

=200

令R1=10k ，则R2=10k

又fc=200hz ， 得出： C2=C3=0.47uf ； 另取R=R4//R5=R3//R6=2//10=1.69K

2.2方案二、用无限增益多路反馈设计高通滤波电路

31C C A uo -

= ， 2

32121C C R R fc π= 设C1=0.22uf ， 则C2=0.47uf

又f=200hz 得出 ：

R1=3K,R2=20.0K

至此得出了两种方案的参数,连接电路好即可.

第三章 总原理图及元器件清单

3.1 总原理图

3.2 元件清单

直流源

元件序号（名称） 型号 主要参数

数量

备注 变压器

输入220V 、输出15V ，P=20W

1个 带插头

D 1——D 4 （二极管） 1N4007 各1个 保险管 Ip=0.5A 1个 电解电容C 1、2 3300uf/25V 2个 电解电容C 5、6

220uf 2个 瓷介电容C 3、4、7、8 0、22uf 4个 集成块 UA741

1个

集成稳压器

W7812、 W7912

输出电压12V ，输出电流1.5A 各1个

发光二极管 2个 瓷介电容C 9、10

0、1uf

2个