二階壓控低通濾波器

1、 sH和求寤HarbinInstituteofTechnology模電課程大作業(yè)（二）設(shè)計(jì)題目：二階壓控型低通濾波器設(shè)計(jì)與仿真院系：班級(jí)：設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：設(shè)計(jì)時(shí)間：2012.6.28二階壓控型低通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真摘要：低通濾波器是一種典型的選頻電路。本文詳細(xì)介紹二階壓控電壓源低通濾波器的設(shè)計(jì)方法，給出了其通用電路圖。在給定的頻段內(nèi)，理論上它能讓信號(hào)無(wú)衰減地通過(guò)電路，這一段稱(chēng)為通帶，通帶外的其他信號(hào)將受到很大的衰減，具有很大衰減的頻段稱(chēng)為阻帶，通帶與阻帶的交界頻率稱(chēng)為截止頻率。本設(shè)計(jì)用Multisiml2對(duì)其進(jìn)行仿真觀察，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.關(guān)鍵詞：二階壓控低通濾波器頻率特性設(shè)計(jì)題目及要求設(shè)計(jì)一個(gè)二階

2、壓控型低通濾波器，要求通帶增益為2,截止頻率為2KHz，可以選擇O.OlyF電容器，阻值盡量接近實(shí)際計(jì)算值。電路設(shè)計(jì)完成后，畫(huà)出頻率響應(yīng)曲線(xiàn)，并采用Multisim然間進(jìn)行仿真。、二階壓控低通濾波器電路的設(shè)計(jì)（1）求出電路相關(guān)數(shù)據(jù)已知通帶截止頻率的2KHz，即=2KHz,而電容值題目要求取O.OluF（即10nF）,故可以求出；原理圖中電阻R3=R4=7.9577KQ8KQ;又通帶增益為Aup=2,電路米取的是同相輸入，則Aup=，故R1=R2,為使集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端對(duì)地的電阻平衡，應(yīng)使R1/R2=2R=16kQ，則R1=R2=32kQ，根據(jù)元件庫(kù)可選R1=R2=32kQ。（2）電路中使用74

3、1運(yùn)放，并用正負(fù)12V直流電源供電。交流電壓源發(fā)出幅值為1V的正弦波，兩個(gè)8kQ的電阻R1、R2及兩個(gè)10nF的電容C1、C2構(gòu)成低通環(huán)節(jié)。R3、R4構(gòu)成放大環(huán)節(jié)，即構(gòu)成二階壓控低通濾器。（3）二階壓控電壓源低通濾波器（LPF）的幅頻特性利用Multisiml2對(duì)上述設(shè)計(jì)電路圖進(jìn)行仿真分析，1根據(jù)示波器波形及讀數(shù)得出放大倍數(shù)Aup（圖中用黃色方框標(biāo)出）如下圖:由上圖可得，此二階壓控型低通濾波器通帶放大倍數(shù)為2.0,符合幅度增益要求。2選擇參考點(diǎn)為運(yùn)放輸出端，使用交流分析仿真，選擇輸入信號(hào)的頻率掃描范圍為:1Hz200MHz,其頻率響應(yīng)曲線(xiàn)仿真結(jié)果如下圖：由上圖可得,將光標(biāo)（光標(biāo)1,上圖圈示部分）置于放大倍數(shù)為1.414（實(shí)際上在1.4085）處，對(duì)應(yīng)的截止頻率是2.0285KHZ,很接近設(shè)計(jì)要求指標(biāo)2KHz,誤差較小，可以符合設(shè)計(jì)電路符合要求。四結(jié)論經(jīng)過(guò)理論設(shè)計(jì)和仿真調(diào)試，當(dāng)電路元件參數(shù)設(shè)置為R=R2=8KQ,R3=R4=32KQ時(shí)，通帶增益為2,截止頻率為2KHz.同時(shí)，二階壓控低通濾波器電路中，當(dāng)Aup=2時(shí)，Q=1,加大了幅頻特性在ff0處的衰減速度，又使幅頻特性不過(guò)于抬升。因此實(shí)際中經(jīng)常選取Q=1,能更好的體現(xiàn)其低通特性。五參考文獻(xiàn)：1哈爾濱工業(yè)