学院 信息学院
姓名 吴建亮
学号 201203090224
班级 电信1202
时间 2014年10月
1.设计要求
设计带通为300Hz～10KHz的带通滤波器并仿真。
2.原理与方案
2.1工作原理：
带通滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制，本实验通过一个4阶低通滤波器和一个4阶高通滤波器的级联实现带通滤波器。 2.2总体方案
易知低通滤波电路的截止角频率ωH大于高通滤波电路的截止角频率ωn，两者覆盖的通带就提供了一个带通响应。先设计4阶的低通滤波器，截止频率，选取第一级高通滤波器的,第二级的高通滤波器的。
主要参数：
电容则
基准电阻，
，取标称值2400pF，
,取标称值14.7kΩ，
，取标称值14.7kΩ，
，取标称值7.32kΩ，
,取标称值6.04kΩ，
，
,取标称值0.013μF,江西 教育
,取标称值3.01ķΩ，
同理，设计一个4阶高通滤波器，通带增益，截止频率，选取第一级高通滤波器的,第二级的高通滤波器的。
主要参数如下：
电容，
，取标称值10kΩ，
，取标称值27kΩ，
，取标称值3.9kΩ，
，取标称值62kΩ。
3 电路设计
图3-1 高通滤波器
图3-2 低通滤波器
如上图3-1与图3-2所示为滤波器的电路，函数信号发生器生成信号经过级联在一起的4阶低通、高通滤波器后完成滤波。
望京南湖中园小学4仿真、分析
图4-1,图4-2,图4-3为频率分别为300Hz、1kHz与10kHz时的示波器波形显示，其输入的正弦信号的幅值均为2V，滤波器的仿真结果符合预期结果。
图4-1时滤波器仿真结果
图 4-2 f=1000Hz滤波器仿真结果
图4-3 f=10kHz滤波器仿真结果
图4-4 下限截止频率
图4-5 上限截止频率
图4-6 通带频率
电路的波特图如图4-4，图4-5，图4-6所示。
从表4-1和图4-4所仿真结果看，滤波器通带范围理论值在，且在通带范围内增益较为稳定,在1左右。
f/Hz | 50 | 100 | 200 | 250 | 280 | 300 | 310 | 330 | 360 |
/V | 0.001 | 0.023 | 0.373 | 0.907 | 1.267 | 1.375 | 1.532 | 1.630 | 1.877 |
f/Hz | 400 | 500 | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 | 5000 | 6000 | 7000 |
/V | 2.045 | 2.087 | 2.172 | 2.039 | 捕鼠弓1.985 | 1.977 | 1.980 | 1.962 | 1.914 |
叶心清f/kHz | 8 | 8.2 | 8.5 | 9 | 9.3 | 9.7 | 10 | 11 | 12 |
/V | 1.828 | 1.820 | 1.795 | 1.650 | 1.609 | 1.512 | 1.435 | 1.181 | 0.868 |
| | | | | | | | | |
从表4-1和图4-4所仿真结果看，滤波器通带范围理论值在，且在通带范围内增益较为稳定,在1左右。
5总结
用LC农夫山泉京华时报网络组成的无源带通滤波器在低频范围内有体积重量大，价格昂贵和衰减大等缺点，而用集成运放和RC网络组成的有源带通滤波器则比较适用于低频，此外，它还具有一定的增益，且因输入与输出之间有良好的隔离而便于级联。利用有源带通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，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，故有源带通滤波器还兼有放大与缓冲作用。
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