36dboct低通滤波器设计(编辑修改稿)

36dboct低通滤波器设计(编辑修改稿)内容摘要：

............................................... 11 结束语 ................................................................................................................................. 12 参考文献 ............................................................................................................................. 13 附录一 电路原理图仿真 ................................................................................................. 14 附录二 36dB/oct 低通滤波器实物图 ................................................................................ 15 附录三 36dB/oct 低通滤波器结果显示 ............................................................................ 16 4 引言 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模拟电路的设计、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、设计目的和意义 设 计一个低通滤波器并对信号进行滤波。 低通滤波器的作用是滤去信号中的中频和高频成分，增强低频成分。 常见的高阶滤波器的设计常常是由一阶和二阶的低通滤波器串联得来，此次设计的六阶低通滤波器，则是由三个二阶低通滤波器串联得来。 本次实验主要意义是： （ 1）通过本次设计熟悉模拟电路的设计特点； （ 2）熟悉低通滤波器的工作原理； （ 3）熟悉低通滤波器设计及应用。 二、控制要求 含有有源元件并采用缓冲放大器的多级滤波器，为了获得规定的 Q 值，低通滤波器的电容选用不同的容量。 电路器不像电阻那样规格繁多，有些电容找不到合适的元件 时，可采取两个或几个电容并联的办法解决。 本电路中因各级的电容器取相同的容量，所以就不能把反馈放大器作为缓冲器，而是使其具有 1 以上的放大倍数，便可获得规定的 Q 值 [1]。 三、设计方案论证 滤波器的介绍 滤波器是一种能使有用信号通过，滤除信号中的无用频率，即抑制无用信号的电子装置。 有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。 5 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。 但实际滤波器不能达到理想要求。 为了寻找最 佳的近似理想特性，本文主要着眼于幅频响应，而不考虑相频响应。 一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。 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。 任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成。 对于 n 为偶数的高阶滤波器，可以由 n/2 节二阶滤波器级联而成；而 n 为奇数的高阶滤波器可以由 (n1)/2 节二阶滤波器和一节一阶滤波器级联而成，因此一阶滤波器和二阶滤波器是高阶滤波器的基础 [2]。 滤波器的设计原理 常见的高阶滤波器的设计常常 是由一阶和二阶的低通滤波器串联得来，此次设计的六阶低通滤波器，则是由三个二阶低通滤波器串联得来。 而滤波器的设计由于对相频和幅频的要求不同主要有三种设计方式巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近和贝塞尔逼近。 这次的设计选择了保持幅频特性单调变化的前提下，通带内特性最为平坦的巴特沃斯逼近。 其幅频特性为： ncpKA2)/(1)(   （ 31） 其中 n 为网络阶数， cw 为转折频率。 n 阶巴特沃斯 [3]低通滤波器的传递函数可由下式确定： （ 32） 式中 )2/()12( nkk   （ 33） )(sH2N。