36dBoct低通滤波器设计

生医专业综合设计报告设计名称：36dB/oct低通滤波器姓名：xxx学号:xxxx班级：xxxx指导教师：xxx起止日期：2013-11-18至2013-12-15信息工程学院制2综合设计任务书学生班级：xxx学生姓名：xxxx学号：xxxx设计名称：36dB/oct低通滤波器起止日期：2013-11-18至2013-12-15指导教师：xxx设计要求：熟悉有关滤波器设计理论只是，选择合适的滤波器技术指标，设计低通滤波器对信号进行滤波，对比分析滤波前后信号的频谱。产生一个连续信号，包含低频、中频、高频分量，对其进行采样，进行频谱分析，并设计低通滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波后信号的频谱。综合设计学生日志时间设计内容2013/11/18确定设计目的和意义并查阅资料2013/11/25完成原理图设计及仿真，写预习报告2013/11/29完成系统的制作、调试2013/12/07写设计总结报告136dB/OCT低通滤波器摘要: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。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。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。而设计滤波器的方法根据要求的不同主要有巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近和贝塞尔逼近。本电路是36DB/OCT巴特沃斯滤波器关键词:36dB/OCT；低通滤波器；集成运放236dB/OCTlow-passfilterAbstract:Lowpassfilterisabylowfrequencysignalattenuationorsuppressthehighfrequencycomponentsofsignals.Idealfiltercircuitshouldhavecertainamplitudefrequencyresponseinthepassbandandlinearphaseshift,anditsamplitudeshouldbezerointhestopband.Activefilteristopointtobyamplifyingcircuitandfiltercircuit,composedofRCnetwork;itisactuallyakindofspecificfrequencyresponseoftheamplifier.Thehighertheordernumberofthefilter,amplitudefrequencycharacteristicsofattenuationratefaster,buttheRCnetworknodenumber,themorecomponentsparametercalculationismoretedious,themoredifficultthedebuggingofthecircuit.AndfilterdesignmethodaccordingtotherequirementsofdifferentmainlyincludeButterworth,ChebyshevapproximationandBesselapproximation.Thiscircuitis36db/OCTBartfiltersKeyword:36dB/OCT,Lowpassfilter,Integratedoperationalamplifier3目录引言.......................................................................................................................................4一、设计目的和意义...........................................................................................................4二、控制要求.......................................................................................................................4三、设计方案论证...............................................................................................................43.1滤波器的介绍..........................................................................................................43.2滤波器的设计原理..................................................................................................53.3方案一二阶压控电压源低通滤波电路................................................................63.4方案二本次课程设计选择方案............................................................................6四、系统设计.......................................................................................................................74.1电路工作原理..........................................................................................................74.2元件选择..................................................................................................................84.3设计仿真..................................................................................................................84.3.1仿真电路图....................................................................................................84.3.2仿真幅值谱....................................................................................................9五、设计结果及分析...........................................................................................................95.1电路板的设计结果..................................................................................................95.2滤波器结果展示....................................................................................................105.3结果分析................................................................................................................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...........................................................................164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3.1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