1、模拟电子课程设计带通滤波器的设计一、低通滤波器的设计1.1 低通滤波器的电路设计：图 1-1如图 1-1 所示，图中的传递函数为：A（s）=A0/ 1+Wc*C1*(R1+R2) + (1-A0)R1*C2S+Wc2*R1*R2*C1*C2*S2;A (0) = 1+R4/R3;一般如图 1-1所示的结构，可以使用相等的电容值和相等的电阻值：R1 = R2 = R;C1 = C2 = C;因此传递函数化为：A（s）=A0/1+Wc*R*C*(3-A0)*S+(Wc*R*C)2*S2;其中 A(0)=1+R4/R3;综上可得：a1= Wc *R*C(3-A0);b1=(Wc*R*C)2;进而得到
2、：R=1/(2fc*C);A0=3-(a1/b1)=3-(1/ Q);1.2低通滤波器的相关数据计算：（可以参考模电书 247页）为保证在 300HZ和 3000HZ处的衰减小于或者等于 3db，额定截止频率定为 290HZ和 3100HZ。低通滤波器的电容可以选择电容值为 2.2nF的电容，根据公式R=1/(2fc*C)可以得出：R=23.33千欧姆；根据仿真可选择标称电阻值:R=24千欧姆；表 1：F二阶 贝塞尔 巴特沃斯 3db 切比雪夫a1 1.3617 1.4142 1.065b1 0.618 1 1.9305Q 0.58 0.71 1.3R4/R3 0.268 0.568 0.23
3、4（表 1参考书Op Amplifer for everyone编者 bruce carter 中文名字运算放大器权威指南 ）通过查询表 1得：R4/R3=0.568;易求得：A(0)=1+R4/R3=1.568；由 A（0）和标称电阻值要求以及尽量让运放通向输入端和反向输入端的直流电阻基本相等，故选择：R4=12千欧姆，R3=20 千欧姆；二、高通滤波器的设计2.1 高通滤波器的电路设计：把低通滤波器电路中的电容与电阻交换一下就可以构成截止频率为 3100HZ 的高频滤波器，且高通滤波器的工作原理与低通滤波器的工作原理是相同的，电路图设计如图 1-2 所示：图 1-22.2高通滤波器的相关数
4、据计算：根据低通滤波器电路的设计，选择 290HZ为截止频率，电容值选择 0.1uF的电容。根据公式 R=1/(2fc*C)和表 1得：R=5.488千欧姆；经过仿真和选择标称电阻值后， （5.488 千欧姆左右的电阻很难买到）可以选择 R=4.7千欧姆。根据（1.2）中的方法，同理可以选择：R3=9.1千欧姆；R4=5.6千欧姆；三、电路设计3.1电路原理图的设计：采用单电源工作方式，将-15V 接地，15V 用两个 1千欧姆的电阻分压，分别加到正向端和反相端，提供偏置电压，电路图设计如图 1-3所示：图 1-3四、仿真设计4.1仿真软件的选择：使用 NI MULtisim 11.0 进行仿真。图 1-44.2 仿真原理图：如图 1-3所示。4.3仿真波特图如下所示：图 1-5交流小信号分析图 1-6波特图仪分析图 1-7通带内的增益达到 8db图 1-8在 30HZ的时候衰减超过 26db图 1-9在 300HZ的时候可以衰减 3db图 1-10在 3000HZ的时候衰减也是 3db图 1-11在 30KHZ也可以衰减超过 26db4.4输入 0.5v、3000HZ 时输入输出波形：A通道的仿真图如图 1-12所示。图 1-12通道 A的仿真B通道的仿真图如图 1-13所示。图 1-13通道 B的仿真姓名：叶子班级：0932学号：18093203
