二阶有源低通滤波器(杨靖平)

二阶有源低通滤波电路的设计与分析有源滤波电路是一种灵活、可靠和性能卓越的滤波器，广泛用于通信、控制和测量等领域。

本文介绍了实现二阶有源低通滤波器的基本原理，并通过计算机仿真分析了设计过程中遇到的一些问题。

一、二阶有源低通滤波器原理有源低通滤波器是一种混合型滤波器，它具有电容和电感耦合之间的耦合，从而实现了低通特性。

其基本原理是，将输入信号分别经过两个放大器，然后将放大器的输出信号反馈到电容的两个端，进而形成一个闭环系统，以构成一个连续反馈低通滤波器，达到滤波的目的。

二、有源低通滤波器的设计有源低通滤波器的设计有三个要考虑的重要参数，包括滤波器的频率特性，输入阻抗和输出阻抗。

1.滤波器频率特性：有源低通滤波器的基本频率特性可以使用Bessel函数表示。

它的特性截止频率可以用“截止频率Hz”表示。

同时，有源低通滤波器也具有频带宽和延迟特性，可以用“频带宽Hz”和“延迟时间ms”来表示。

2.输入阻抗：有源低通滤波器的输入阻抗为电子放大器的输入阻抗，由电子放大器的输入元件的参数决定，一般是50欧姆或大于50欧姆的阻抗。

3.输出阻抗：有源低通滤波器的输出阻抗取决于电子放大器的输出元件的参数，输出阻抗一般为几千欧姆以上。

三、计算机仿真分析由于有源低通滤波器的设计过程非常复杂，需要考虑很多参数，因此通常采用计算机仿真技术进行分析研究，以便验证设计方案的正确性。

在计算机仿真的分析过程中，首先要确定滤波器的输入信号的频率、幅度和相位，并计算出滤波器的输出信号特性，如频率、幅度和相位等，然后将实验结果与理论预测结果进行对比，以验证滤波器的设计方案是否正确。

四、结论有源低通滤波器是一种灵活、可靠和性能卓越的滤波器，它具有良好的性能特性，广泛应用于通信、控制和测量等领域。

其设计方案中，需要考虑多个参数，使用计算机仿真技术可以有效验证设计的正确性，也可以大大提高滤波器的性能。

简单二阶有源低通滤波器电路及幅频特性为了使输出电压在高频段以更快的速率下降，以改善滤波效果，再加一节RCo(1)通带增益当f=0时，各电容器可视为开路，通带内的增益为低通滤波环节，称为二阶有源滤波电路。

它比一阶低通滤波器的滤波效果更好二阶LPF的电路图如图6所示，幅频特性曲线如图7所示。

1-(2)二阶低通有源滤波器传递函数根据图8-2.06可以写出丄“盘斗丄〕俯二一礎通常有，联立求解以上三式，可得滤波器的传递函数臥)—九…(3)通带截止频率将s 换成j 3,令3 0 = 2n f o=1/(RC)可得当f=fp时，上式分母的模="丿厶I VoZ与理想的二阶波特图相比，在超过fO以后，幅频特性以-40 dB/dec的速率下降，比一阶的下降快。

但在通带截止频率fp -fO之间幅频特性下降的还不够快。

摘要设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，并利用MultisimIO仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致，为有源滤波器的电路设计提供了EDA手段和依据。

关键词二阶有源低通滤波器；电路设计自动化；仿真分析；MultisimIO滤波器是一种使用信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等自动控制、通信及其它电子系统中应用广泛。

滤波一般可分为有源滤波和无源滤波，有源滤波可以使幅频特性比较陡峭，而无源滤波设计简单易行，但幅频特性不如有源滤波器，而且体积较大。

从滤波器阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。

高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。

采用集成运放构成的RC有源滤波器具有输入阻抗高，输出阻抗低，可提供一定增益，截止频率可调等特点。

压控电压源型二阶低通滤波电路是有源滤波电路的重要一种，适合作为多级放大器的级联。

本文根据实际要求设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，采用EDA仿真软件Multisim1O对压控电压源型二阶有源低通滤波电路进行仿真分析、调试，从而实现电路的优化设计。

摘要：设计一种压控电压源型二阶有源低通滤波电路，并利用Multisim仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致，为有源滤波器的电路设计提供了EDA手段和依据。

关键词二阶有源低通滤波器；电路设计自动化；仿真分析；一：实验内容及要求：设计一个压控电压源型二阶有源低通滤波电路，要求通带截止频率fo=100 kHz，等效品质因数Q=1，试确定电路中有关元件的参数值。

二：实验器材软件：Multisim仿真软件。

器材：正弦波信号源（f=200KHz 幅度：1v）,电容两个，电阻四个，集成运放3554AM一个。

三：实验电路对于信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，它的功能是使特定频率范围内的信号通过，而阻止其他频率信号通过。

理论计算 根据实际选择的元件参数重新计算滤波电路的特征参量。

式(2)中，令s=jω，得到二阶低通滤波电路的频率特性为Ao=1+6RfR =1+1=2 通带截止频率fo 与3 dB 截止频率fc 计算如下所以，fc=1.272fo=126.53KHz四 Multisim 分析4．1 瞬态分析从图可以看出，输出信号的频率与输入信号一致，输出信号与输入信号同频不同相，说明二阶低通滤波电路不会改变信号的频率。

电压放大倍数Auf=2。

4.2交流分析从图中可以看出， 3 dB截止频率约为127 kHz。

与理论计算值值基本符合。

4.3参数扫描分析从图可以看出，曲线从下至上对应的电阻RF由100 Ω至1000 Ω幅频特性纵截止频率约为125 kHz。

并且，RF越大，Auf越大，Q越大，幅频特性曲线越尖锐。

在同样的设计截止频率下，Q值的不同对实际截止频率有较大的影响。

4.4傅理叶分析由图可知，输出电压的谐波失真率很小，为 4.61229%，符合实验设计要求。

4.5传递函数分析由图可知，输入电阻Ri=239.44900G，输出电阻Ro=400.3851放大倍数Au=1.99971，符合设计要求.压控电压源二阶低通滤波电路的设计与仿真分析学院：电子信息工程学院年级：2008级专业：自动化学号：00824032姓名：魏文龙完成日期：2012年5月14日参考文献：1黄智伟，《基于Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》，电子工业出版社，2008年1月2童诗白华成英《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，2006年1月3。

课程设计说明书课程设计名称：低频电子课程设计课程设计题目：二阶有源低通滤波器的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程学院班级：090111 学号：09041132 姓名：评分：教师：201 1 年 3 月 4 日摘要滤波器是一种使用信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等自动控制、通信及其它电子系统中应用广泛。

滤波一般可分为有源滤波和无源滤波，有源滤波可以使幅频特性比较陡峭，而无源滤波设计简单易行，但幅频特性不如有源滤波器，而且体积较大。

从滤波器阶数可分为一阶和高阶，阶数越高，幅频特性越陡峭。

高阶滤波器通常可由一阶和二阶滤波器级联而成。

采用集成运放构成的RC有源滤波器具有输入阻抗高，输出阻抗低，可提供一定增益，截止频率可调等特点。

压控电压源型二阶低通滤波电路和无限增益二阶低通滤波器是有源滤波电路的重要一种，适合作为多级放大器的级联。

分别用分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路，并利用Multisim10仿真软件对电路的频率特性、特征参量等进行了仿真分析，仿真结果与理论设计一致参量等进行了仿真分析，仿真结果要与理论设计一致，为设计成功提供依据。

关键词二阶有源低通滤波器；压控；无限增益；仿真分析；《模拟电路》课程设计任务书20 10 －20 11 学年第2 学期第1 周－2 周题目二阶带通滤波器的设计内容及要求1、分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；2、中心频率f O=2KHz；2、增益A V＝2；4、品质因数Q＝0.707进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 1天；2. 领元器件、制作、焊接：1天3．调试： 1天4. 验收：0.5天学生姓名：张超指导时间2011年2月21日～2011年3月4日指导地点：E 楼607 室任务完成2011 年3 月 4 日任务下达20 11 年 2 月21日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师李翔文万在红系（部）主任陈琼目录第一章设计任务与要求 (5)第二章方案设计与选择 (6)2.1方案一：一阶有源低通滤波器电路 (6)2.2方案二：压控电压源二阶低通滤波电路 (6)2.3方案三：三阶压控电压源低通滤波器 (7)2.4方案四：无限增益多路反馈低通滤波电路 (8)第三章单元电路设计与参数计算.. 103.1 功能电路部分电路设计以及参数计算: (10)3.11压控电压源二阶低通滤波电路 (10)3.12无限增益多路负反馈二阶低通滤波器 (11)第四章安装与调试 (12)4.1 安装 (12)4.2 调试步骤 (12)4.21压控电压源二阶低通滤波电路 (12)4.22无限增益多路负反馈二阶低通滤波器 (13)第五章性能测试与分析 (16)5.1．二阶低通滤波电路的测试及分析： (16)5.11仿真测试的数据 (16)5.3．误差分析： (17)第六章结论与心得 (18)参考文献 (19)附录一芯片管脚 (20)附录二原件清单 (21)附录三总原理电路图 (22)1压控电压源二阶低通滤波电路 (22)2限增益多路负反馈二阶低通滤波器 (22)附录四作品实物图 (23)第一章设计任务与要求1分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计电路；2中心频率f O=2Hz；3增益A V＝ 24品质因数Q＝0.707第二章方案设计与选择由设计任务与要求可知，本实验设计功能电路部分要求分别用压控电压源和无限增益多路反馈二种方法设计，所以在焊接电路板时，要将两种设计方法的电路板都焊接出来，且其参数设计要符合：截至f=2000Hz，增益Av= 2和品质因c数Q三个条件。

二阶有源低通滤波器中r c参数一、引言低通滤波器在信号处理中起着非常重要的作用。

而二阶有源低通滤波器是一种常见且常用的滤波器。

在设计和分析二阶有源低通滤波器时，R C（R es is to r-Ca pa c it or，电阻-电容）参数是需要重点关注和调整的。

本文将围绕二阶有源低通滤波器的RC参数展开讨论和介绍。

二、二阶有源低通滤波器概述二阶有源低通滤波器是一种能够提供二阶滤波效果的电路，它能够将输入信号中高于截止频率的部分滤除，只保留低频部分。

该滤波器一般由放大器及RC组成，其中RC参数对于滤波器的性能影响较大。

三、R C参数的定义与意义在二阶有源低通滤波器中，R C参数分别代表电阻和电容的取值。

这两个参数决定了滤波器的截止频率、滤波器的斜率以及对输入信号的幅频特性进行调整。

具体来说，R C参数的取值将直接影响滤波器的频率响应和幅度衰减。

四、确定R C参数的方法1.确定截止频率：首先需要根据系统的要求以及信号特性来确定所需的截止频率。

2.选择合适的电容值：在给定截止频率情况下，可以选择合适的电容值来满足要求。

一般来说，较大的电容值会使得截止频率较低。

3.选择合适的电阻值：在电容值确定的情况下，可以根据需要选择合适的电阻，以达到所需的滤波效果。

五、R C参数的优化与调整在设计二阶有源低通滤波器时，可能需要根据具体要求对R C参数进行优化与调整。

以下是一些常见的优化与调整方法：1.改变电容值：通过改变电容值来调整滤波器的截止频率或幅频特性。

2.改变电阻值：通过改变电阻值来调整滤波器的斜率或幅频特性。

3.考虑负载影响：在设置R C参数时，需要考虑输入和输出的负载情况，以确保滤波器的性能能够满足实际需求。

六、R C参数的应用案例以下是一个例子，展示了如何根据具体需求确定R C参数的过程。

假设我们要设计一个二阶有源低通滤波器，要求截止频率为10k Hz，可以按照以下步骤进行设计：1.确定截止频率：截止频率为10k Hz。

二阶有源低通滤波电路上图为DSP控制模板，AD采集部分的电路图，前面用的是精密隔离运放ISO124，而后面跟的正是二阶有源低通滤波电路！二阶有源低通滤波器如下图所示，它是有两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，如果只需要它的滤波功能，那就将同相放大接成跟随即可，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低，带负载能力强。

注：为了我们下面的分析计算方便，我们这里选择的C1、C2、R值相等，实际使用过程中可以是不相等的，我们可以根据实际需要通过一些辅助设计工具来取合适的值。

根据“虚短”和“虚短”，同相比例放大电路的电压增益。

传递函数：（线性定常系统的传递函数，定义为零初始条件下，系统输出量的拉氏变换和输入量拉氏变换之比）对于集成运放的同相输入端电压：而V a(s))(和s Vp 的关系为：对于节点A ，应用KCL 可得：联立上述的三个等式，可得电路的传递函数为：令则有其中的ωc 为特征角频率，也就是Q 为0.707时的3dB 截止频率，而Q 称为等效品质因素。

式9.3.4表明，Ao=Avf<3，才能稳定工作，当大于3时，电路将自激振荡。

用s=jw 带入式9.3.7，可得幅频响应和相频响应表达式：以上都是摘自模电书本上的解释，这里不免要联想到上面使用的伯德图，还有就是那个为什么Ao>3时就会自激振荡呢？先来看一看是不是如这个所说的，使用Multisim对其进行仿真，仿真电路如下：此处可以修改R3、R4的值来调节同相放大电路的增益当R3、R4都取1k时，输入以1kHz的正弦波信号，此为蓝色为channelA为输出，channelB为输入，可以看出波形还是正常放大还是保持R3、R4值不变，将输入信号变为50kHz,明显输出减小，说明滤波效果明显，频率高的被衰减了。

当我们取值R3、R4分别为1K、2K时，即Ao=Avf=3时，这是一种临界状态，在仿真图上可以看出输出波形开始出现振荡。

当取值为1K、3K时，即Ao=Avf=4时，此时的输出已经振荡的非常厉害，这也正符合上面讲到的放大电路增益相一致。

二阶有源滤波器的设计姓名：学号：摘要：滤波器是一种选频电路，是一种能让需要频段的信号顺利通过，而对其它频段信号进行抑制（或大为衰减）的电路。

滤波器在通信技术、测量技术、控制系统等领域有着广泛的应用。

滤波器的分类很多，根据滤波器对信号频率选择通过的区域，可分为低通、高通、带通和带阻等四种滤波器；按使用的滤波元件不同，可分为LC 滤波器、RC 滤波器、RLC 滤波器；按有无使用有源器件，分为有源滤波器和无源滤波器；按通带特征频率fo 附近的频率特性曲线形状不同，常用的可分为巴特沃斯型滤波器和切比雪夫型滤波器；有源滤波器还分为一阶、二阶和高阶滤波器，阶数越高，滤波电路幅频特性过渡带内曲线越陡，形状越接近理想。

由有源器件（晶体管或集成运放）和电阻、电容构成的滤波器称为RC 有源滤波器，这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗、而且还可以放大，负载效应不明显，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽。

缺点是由于受运算放大器的带宽限制，这类滤波器主要用于低频范围，目前有源滤波器的最高工作频率只能达到1MHz 左右，并且需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。

本实验设计了RC 有源低通、高通、带通滤波器，并利用利用EDA 工具Multisim 对实验进行仿真演示，列出了具体的分析与设计方法。

1 仿真软件Multisim简介EDA（就是“Electronic Design Automation”的缩写）技术已经在电子设计领域得到广泛应用。

发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。

一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。

收稿日期:2008-12-28基于Multisi m 的二阶有源滤波器的研究李端1艾永乐1(1.河南理工大学电气工程学院,河南焦作454001)摘要:运算放大器、电阻、电容构成的有源滤波器有显著的优点,在现代电子技术中得到了广泛应用。

本文在对VCVS 滤波电路的传递函数分析的基础上,根据滤波器性能参数及设计要求确定了二阶有源低通滤波电路中电容和电阻值。

在Multi 2si m 环境下建立了滤波电路模型,并对其进行了时域和频域分析,得出了具有一定参考价值的结论。

关键词:M ultisi m 7;有源低通滤波器;电子技术;实践教学中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-464X (2009)01-0012-05Appli ca ti on of M ultisi m 7i n Electron i c C i rcu it Teach i n gL I D u a n 1,A I Yo n g -le (Henan Polytechnic University Electrical Engineering and institute1,J iaozuo Henan 454000,China )Abstract:The active filter with resistance,capacitance and Operati onal Amp lifier (OA )is widely app lied t o the modern electr onic technol ogy with p r om inent effects .A 2nd active l oss -pass filter circuit is designed on the basis of analysis of active filter’s transfer functi on .The capacitance value and resistance value are obtained according t o the perf or mance para meter of the filter and its cut off frequency .This paper p resents the l ow -pass filter circuit model in M ultisi m .Keywords:Multisi m 7;Operati onal Amp lifier (OA );electr onic technol ogy;teaching p ractice河南省教育科学"十一五"规划2007年课题,"电子技术基础双语教学改革研究与实践",课题编号:2007-JKGHAG -083滤波器是对信号的频率具有选择性的电路,它的功能是使特定频率范围内的信号通过,而阻止其它频率信号通过。

二阶有源低通滤波器一、芯片介绍UA741集成运放管脚图及作用图1-1 UA741管脚图UA741管脚图为图1-1, U运算放A741芯片是高增益大器，常用于军事，工业和商业应用这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。

第2管脚是负输入端；第3管脚是同相端输入端；第4和第7管脚分别为负直流源和正直流源输入端；第6管脚为输出端；第8管脚是悬空端；第1管脚和第5管脚是为提高运算精度。

在运算前,应首先对直流输出电位进行调零,即保证输入为零时,输出也为零。

当运放有外接调零端子时,可按组件要求接入调零电位器,调零时,将输入端接地,调零端接入电位器, 用直流电压表测量输出电压Uo,细心调节调零电位器，使Uo为零（即失调电压为零）。

如果一个运放如不能调零,大致有如下原因：（1）组件正常,接线有错误；（2）组件正常,但负反馈不够强,为此可将其短路,观察是否能调零。

；（3）组件正常,但由于它所允许的共模输入电压太低,可能出现自锁现象,因而不能调零。

为此可将电源断开后,再重新接通,如能恢复正常,则属于这种情况；（4）组件正常,但电路有自激现象,应进行消振；（5）组件内部损坏,应更换好的集成块。

二、滤波器简介滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。

主要作用是：让有用信号尽可能无衰减的通过,对无用信号尽可能大的衰减。

滤波器按照所处理的信号,可以分为：模拟滤波器和数字滤波器；按照信号的频段,可以分为：低通、高通、带通和带阻滤波器四种；按照所采用的原件,也可以分为：无源滤波器和有源滤波器。

用来说明滤波器性能的技术指标主要有：中心频率f0，即工作频带的中心；带宽BW；通带衰减，即通带内的最大衰减阻带衰减等。

常用的低通有源滤波电路有三种,巴特沃思、切比雪夫和贝塞尔滤波电路。

巴特沃思滤波电路的幅频响应在带通中具有最平幅度特性,但从通带到阻带衰减较缓慢。

（1）带通增益 当f=0时，各电容器可视为开路，通带内的增益为（一）确定传递参数：4二阶低通滤波器的带通增益，=---一” 截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。

二阶有源低通滤波器参数计算二阶有源低通滤波器是一种常用的电子滤波器，它可以对输入信号进行滤波，将高频信号抑制，只保留低频信号。

本文将介绍二阶有源低通滤波器的参数计算方法。

我们需要确定二阶有源低通滤波器的截止频率和品质因数。

截止频率是指在该频率以下，滤波器的增益开始下降。

品质因数则表征了滤波器的衰减速度和频率响应的尖锐程度。

截止频率的计算方法如下：1. 首先，确定所需的截止频率（以赫兹为单位），记为f_cutoff。

2. 根据所给的电阻和电容数值，计算截止频率f_cutoff对应的角频率ω_cutoff，公式为：ω_cutoff = 1 / (R1 * C1)。

3. 将角频率转换为赫兹，公式为：f_cutoff = ω_cutoff / (2 * π)。

品质因数的计算方法如下：1. 首先，确定所需的品质因数，记为Q。

2. 根据所给的电阻和电容数值，计算品质因数Q对应的角频率带宽BW，公式为：BW = 1 / (R2 * C2)。

3. 计算品质因数Q，公式为：Q = ω_cutoff / BW。

在确定了截止频率和品质因数之后，我们还需要计算滤波器的放大倍数。

放大倍数决定了滤波器在截止频率附近的增益衰减情况。

放大倍数的计算方法如下：1. 首先，确定所需的放大倍数，记为A。

2. 根据所给的电阻和电容数值，计算放大倍数A对应的增益K，公式为：K = 1 + (R2 / R1)。

3. 计算放大倍数A，公式为：A = K * (1 + (R3 / R4))。

我们还需要计算滤波器的输入和输出阻抗。

输入阻抗决定了滤波器对输入信号的影响程度，输出阻抗则决定了滤波器输出信号的稳定性。

输入阻抗的计算方法如下：1. 首先，确定所给的电阻和电容数值，计算输入阻抗Z_in，公式为：Z_in = R1。

输出阻抗的计算方法如下：1. 首先，确定所给的电阻和电容数值，计算输出阻抗Z_out，公式为：Z_out = R2。

总结起来，二阶有源低通滤波器的参数计算包括截止频率、品质因数、放大倍数、输入阻抗和输出阻抗的计算。

二阶有源低通滤波器的设计该电路由一个差分放大器和一个低通滤波器组成。

差分放大器用于放大输入信号，低通滤波器则用于实现滤波功能。

下面是二阶有源低通滤波器的设计步骤：1.确定滤波器的性能要求：包括截止频率、通带增益、阻带衰减等参数。

根据实际需要选择合适的数值。

2.选择运放：根据设计要求选择合适的运放，一般常用的运放有理想运放、运放OP07等。

3.计算电阻的值：通过滤波器的通带增益和截止频率来计算电阻的值。

通常情况下，第二级和第三级的电阻值要与第一级的电阻值相等。

4.计算电容的值：根据截止频率来计算电容的值。

一般来说，选择合适的电容值可以使得电路的性能更好。

可以根据实际情况来调整电容值。

5.计算放大倍数：根据通带增益来计算放大倍数。

根据放大倍数来选择合适的运放。

6.绘制电路图：根据上述计算结果和所选择的运放，绘制出滤波器的电路图。

7.进行电路模拟：使用电路模拟软件进行仿真，比较仿真结果与设计要求是否一致。

如果有误差，调整电阻或电容的数值进行优化。

8.组装电路：根据电路图，将电路进行组装。

选择合适的电阻和电容进行焊接。

9.测试电路：将输入信号接入电路，并使用示波器来测量输出信号。

检查输出信号的频率特性和增益特性是否满足设计要求。

10.进行调整：如果测试结果不满足要求，可以通过调整电阻和电容的数值来优化电路性能。

总结：二阶有源低通滤波器的设计是一个系统的工程，需要充分考虑滤波器的性能要求和电路参数的选择。

在设计过程中，可以使用电路模拟软件进行仿真，同时进行实际电路的测试，以确保滤波器的性能达到预期目标。

一题目要求与方案论证1.1（设计题题目）二阶有源低通滤波器1.1.1题目要求设计二阶有源低通滤波器。

要求截止频率f0=1000HZ；通带内电压放大倍数A=15，品质因数Q=0.707。

分析电路工作原理，设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路中的参数。

1.1.2 方案论证（1）：对信号进行分析与处理时, 常常会遇到有用信号叠加上无用噪声的问题, 这些噪声有的是与信号同时产生的, 有的是传输过程中混入的。

因此, 从接收的信号中消除或减弱干扰噪声, 就成为信号传输与处理中十分重要的问题。

根据有用信号与噪声的不同特性, 消除或减弱噪声,提取有用信号的过程称为滤波, 实现滤波功能的系统称为滤波器。

滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种：①无源滤波器:由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成②有源滤波器:一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。

利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。

从功能来上有源滤波器分为：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）、全通滤波器（APF）。

其中前四种滤波器间互有联系，LPF与HPF间互为对偶关系。

当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时，将LPF与HPF相串联，就构成了BPF，而LPF与HPF 并联，就构成BEF。

在实用电子电路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。

滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。

工作原理：二阶有源滤波器是一种信号检测及传递系统中常用的基本电路, 也是高阶虑波器的基本组成单元。

常用二阶有源低通滤波器的电路型式有压控电压源型、无限增益多路反馈型和双二次型。

Ch2 二阶有源滤波器2.1引言——关于“滤波”滤波器——在强电、弱电、信号处理领域应用十分普遍。

“波”——狭义上指随时间呈规律变化的电压、电流。

广义上指一些含有特定信息的信号，而这些信号未必是具体的波形，如：图像。

滤波——本质上就是从被噪声畸变和污染了的信号中提取原始信号所携带的信息的过程。

滤波器——实现滤波功能的具体电路。

种类很多，可以从不同角度分类。

2.1.1 滤波器分类1. 模拟滤波器与数字滤波器——从被处理的信号形态分。

现代电路理论主要探讨模拟滤波器。

1.1 模拟滤波器按照信号的连续性——可分为连续时间滤波器、取样数据滤波器。

1.2 模拟滤波器按照器件类型——又分为有源滤波器、无源滤波器按照电路功能——又分高通、低通、带通、带阻、全通滤波器。

按滤波函数的阶数——又分高阶滤波器、低阶滤波器。

1）无源滤波器：由R、L、C元件构成特定结构的电路，一般有RC型、LC型。

通常L 体积大，参数精度不高，可选择的器件种类少，R、C元件体积小，性能稳定，参数比较精确小功率滤波器常用RC型，但较大功率滤波器常用LC型。

常见的滤波器有：一阶o；Lu o二阶o；o；o高阶o；2）有源滤波器——用有源器件（如集成运算放大器）和RC元件代替电感，构成滤波器。

优点：体积小、重量轻、价格低；易集成、可靠新高；可以提供增益补偿缺点：频率范围受有源器件（运放等）有限带宽的限制；受元器件容差及漂移的影响较大，灵敏度高。

3）开关电容滤波器——由于集成电路技术难以制作较大阻值的电阻，有源RC滤波器难于高度集成，用开关和电容组合可以等效电阻，而开关、电容和有源器件都可以利用CMOS 工艺全集成实现，而且具有比较高的精度，是当前最通用的一种滤波器。

4）其他滤波器——全集成滤波器，如MOSFIT-C滤波器，跨导电容滤波器，开关电容和开关电流滤波器，基于电流传输器的滤波器，对数域滤波器等。

发展方向是高频、低电压、低功耗。

2 . 频域滤波和非频域滤波1）频域滤波器——让信号在通频带内的频率分量通过，让在截止频带内的频率分量不能通过．或受到尽可能大的衰减。

电子技术课程设计报告二阶RC有源滤波器的设计目录第一章设计任务与要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)第二章设计方案 (3)2.1 总方案设计 (3)2.1.1 方案框图 (3)2.1.2 子框图的作用 (3)2.1.3 方案选择 (4)第三章设计原理与电路 (6)3.1 单元电路的设计 (6)3.1.1 原理图设计 (6)3.1.2 滤波器的传输函数与性能参数 (8)3.2 元件参数的计算 (10)3.2.1 二阶低通滤波器 (10)3.2.2 二阶高通滤波器 (10)3.2.3 二阶带通滤波器 (10)3.2.4 二阶带阻滤波器 (11)3.2 元器件选择 (11)3.3 工作原理 (12)第四章电路的组装与调试 (12)4.1 MultiSim电路图 (13)4.2 MultiSim仿真分析 (15)第五章设计总结 (19)附录 (20)附录Ⅰ元件清单 (20)附录Ⅱ Protel原理图 (20)附录Ⅲ PCB图（正面） (21)附录Ⅳ PCB图（反面） (22)参考文献 (23)第一章设计任务与要求1.1 设计任务1、学习RC有源滤波器的设计方法；2、由滤波器设计指标计算电路元件参数；3、设计二阶RC有源滤波器(低通、高通、带通、带阻)；4、掌握有源滤波器的测试方法；5、测量有源滤波器的幅频特性。

1.2 设计要求1、分别设计二阶RC低通、高通、带通、带阻滤波器电路，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；2、在multisim里仿真电路，测量并调整静态工作点；3、测量技术指标参数；4、测量有源滤波器的幅频特性；5、写出设计报告。

第二章设计方案2.1 总方案设计2.1.1方案框图图2.1.1 RC 有源滤波总框图2.1.2子框图的作用1 RC 网络的作用在电路中RC 网络起着滤波的作用，滤掉不需要的信号，这样在对波形的选取上起着至关重要的作用，通常主要由电阻和电容组成。

二阶有源低通滤波和最小均方自适应滤波下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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成绩：分电子工程系课程设计报告书课程设计名称电子技术课程设计题目有源二阶低通滤波器学生姓名高浩宝专业电子信息工程班级2007QQ 446191090日期：2009 年6 月日摘要:本文主要介绍了二阶压控电压源低通滤波器, 低通滤波器是一种典型的选频电路，在给定的频段内，理论上它能让信号无衰减地通过电路，这一段称为通带外的其他信号将受到很大的衰减，具有很大衰减的频段称为阻带，通带与阻带的交界频率称为截止频率，对滤波器的基本要求是：（1）通带内信号的衰减要小，阻带内信号的衰减要大，由通带过渡到阻带的衰减特性陡直上升；（2）通带内的特性阻抗要恒为常数，以便于阻抗匹配。

本滤波器主要用于限制信号于一定频率内通过.主要芯片为UA741运放器.在制作过程中运用到了protel,EWB等软件,用来制作电路板和设计的仿真计算等.关键字:低通;UA741;滤波; 截止频率；Abstract:The lowpass filter one selecting circuit frequently typical, givethe frequency band definitely, in theory it make signal is it decay to have through circuit, the called outside of the bandpass other signal receive heavy decay very, very great frequency band that decays is called and hindered bringing, the bandpass and bounded frequency of hindering the area are called and closed at frequency, the basic demand of the wave filter is: (1) Bandpass decay of signal light, hinder with interior signal heavy decay , carry out the transition to from bandpass decay brought to hinder characteristic steep to rise direct; (2)It is a constant that the characteristic in the bandpass is permanent in impedance, so that impedance is matched. This article introduced the active low pass filter,This filter mainly use in the clipped wave passing in the certainfrequencyThe main chip is UA741 transports putting。