語音濾波器課程設(shè)計1.doc

1課程設(shè)計說明書課題名稱語音濾波器專業(yè)名稱電氣自動化學(xué)生班級學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號指導(dǎo)教師2前前言言通過對模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)，使我對這門課程有了一定的了解，學(xué)到一些知識.科技的迅速發(fā)展，對電子技術(shù)的要求越來越高，所以要求從事電子技術(shù)的人員必須具備很強的動手能力。在以后的實際工作中，需要分析設(shè)計電路，要完成工作，必須在學(xué)校有扎實的基本功。所以在大學(xué)時應(yīng)多做實驗，鍛煉自己的分析能力和理論結(jié)合實踐的能力，把學(xué)過的東西靈活的運用與實際操作中，學(xué)以致用?？萍嫉难该桶l(fā)展，導(dǎo)致電子技術(shù)的快速發(fā)展，而實踐給人們帶來的實際應(yīng)用能力的提高和發(fā)展。課程設(shè)計作為大學(xué)一項的內(nèi)容，能夠開發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和合作精神，為學(xué)生進入社會打下良好的基礎(chǔ)，為學(xué)生適應(yīng)社會準(zhǔn)備了條件。社會是發(fā)展的，科技是進步的，模電作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，將發(fā)揮越來越大的作用，電子事業(yè)將會有更大的發(fā)展，我們電氣人將會有更廣闊的天地。在本次課程設(shè)計過程中，本小組成員積極努力，團結(jié)一致，合理分工，完成了設(shè)計。由于時間和水平有限，難免出現(xiàn)一些不足和缺點，望老師指正。3設(shè)計任務(wù)（一）設(shè)計目的1、學(xué)習(xí)有源濾波電路的設(shè)計方法；2、掌握二階RC有源濾波器性能參數(shù)的測試技術(shù)。（二）設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo)1、技術(shù)指標(biāo)：截止頻率HzfH2000，HzfL200，4VA，阻帶衰減速率為倍頻10/40dB2、設(shè)計要求（1）設(shè)計一個能滿足要求的二階有源濾波電路；（2）要求繪出原理圖，并用Protel畫出印制板圖；（3）根據(jù)設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo)設(shè)計好電路，選好元件及參數(shù)；（4）在萬能板或面包板或PCB板上安裝好電路并調(diào)試；（5）測量濾波器的性能參數(shù)：截止頻率、帶內(nèi)增益VA和阻帶衰減速率；（6）用EWB對電路仿真，并打印出幅頻特性和相頻特性曲線；（7）擬定測試方案和設(shè)計步驟；（8）寫出設(shè)計性報告。（三）設(shè)計提示1、電路可采用一級二階低通與一級二階高通濾波電路級聯(lián)；2、電路根據(jù)二階濾波器（巴特沃斯響應(yīng)）設(shè)計表設(shè)計，采用壓控電壓源電路；3、在測試過程中，若某項指標(biāo)偏差較大，則應(yīng)根據(jù)設(shè)計表調(diào)整修改相應(yīng)元件的值。4、設(shè)計用儀器設(shè)備（1）數(shù)字電壓表（2）面包板或萬能板（3）智能電工實驗臺5、參考書：電子線路設(shè)計實驗測試華中科技大學(xué)出版社6、設(shè)計用主要器件741兩塊或747、電阻電容若干（四）設(shè)計報告要求1、選定設(shè)計方案；2、擬出設(shè)計步驟，畫出電路，分析并計算主要元件參數(shù)值；3、列出測試數(shù)據(jù)表格。（五）設(shè)計總結(jié)1、總結(jié)有源濾波器的設(shè)計方法和運用到的主要知識點；42、總結(jié)有源濾波器性能參數(shù)的測試方法。目錄一、設(shè)計方案5二、原理電路設(shè)計及參數(shù)計算8三、EWB仿真13四、安裝及測試15五、設(shè)計總結(jié)及心得體會16六、設(shè)計元件及工具清單17七、參考文獻18附錄195一設(shè)計方案1.1濾波器的傳輸函數(shù)與性能參數(shù)【1】由RC元件與運算放大器組成的濾波器稱為RC有源濾波器。其功能是讓一定頻率范圍內(nèi)的信號通過，抑制或急劇衰減此頻率范圍以外的信號。可用在信息處理、數(shù)據(jù)傳輸、抑制干擾等方面，但因受運算放大器頻帶限制，這類濾波器主要用于低頻范圍。根據(jù)對頻率范圍的選擇的不同，可分為低通、高通、帯通與帶阻等四種濾波器，它們的幅頻特性如圖1-1所示。（a）低通，（b）高通，（c）帶通，（d）帶阻。.圖1-1濾波器的幅頻特性一般來說，濾波器的幅頻特性越好，其相頻特性越差，反之亦然。濾波器的階數(shù)n越高，幅頻特性衰減的速率越快，但RC節(jié)數(shù)越多，元件參數(shù)計算越繁瑣，電路調(diào)試越困難。常用的逼近方法是巴特沃斯最大平坦效應(yīng)和切比雪夫等波動響應(yīng)（如圖1-2）。表1-1列出了二階RC有源濾波器的傳輸函數(shù),它們的幅頻特性6如圖1-1所示.圖1-2巴特沃斯響應(yīng)與切比雪夫響應(yīng)比較（a）巴特沃斯幅頻特性（b）巴特沃斯相頻特性（c）切比雪夫幅頻特性（d）切比雪夫相頻特性表1-1二階RC濾波器的傳輸特性實現(xiàn)表1-1所示傳輸函數(shù)的常用電路有電壓控制電壓源電路和無限增益多路反7饋電路。圖1-3所示電路為壓控電壓源電路，其中運算放大器為同相輸入接法，因此濾波器的輸入阻抗很高，輸出阻抗很低，濾波器相當(dāng)于一個電壓源，故稱為電壓控制電壓源電路。圖1-4所示電路為其中運算放大器為反相輸入接法，由于放大器的開環(huán)增益為無限大，反相輸入端可視為虛地，輸出端通過C2、R3形成兩條反饋支路，故稱為無限增益多路反饋電路。圖1-3壓控電壓源電路圖1-4無限增益多路反饋電路1.2方案選擇技術(shù)指標(biāo)截止頻率HzfH2000，HzfL200，4VA，阻帶衰減速率為倍頻10/40dB。1.2.1根據(jù)設(shè)計要求，要求的帶寬范圍很寬，其阻帶的衰減速率為-40dB/10倍頻程，則采用一級二階高通濾波器與一級二階低通濾波器想級聯(lián)【3】，