低通滤波器设计实验报告.docx
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1、低通滤波器设计一、设计目的1、学习对二阶有源RC 滤波器电路的设计与分析;2、练习使用软件ORCADPISPICE绘制滤波电路;3、把握在ORCADPISPICE中仿真观看滤波电路的幅频特性与相频特性曲线 。二、设计指标1、设计低通滤波器截止频率为W=2*105rad/s;22、品质因数Q=1/;三、设计步骤1 、考虑到原件分散性对整个电路灵敏度的影响,我们选择R1=R2=R,C1=C2=C,来削减原件分散性带来的问题;2、考虑到电容种类比较少,我们先选择电容的值,选择电容C=1nF;3、由给定的Wp 值,求出RWp =1 = 1R1R2C1C2RC=2*105解得:R=5K4、依据给定的Q,
2、求解KR1R2C1C2Q=/(R1 + r2)C1 + (1 - K)RC =13 - K解得:K=3-1 =1.286Q5、依据求出K 值,确定Ra 与Rb 的值K=1+ Ra =2RbRa=Rb这里取 Ra=Rb=10K ;四、电路仿真1、电路仿真图:2、低通滤波器幅频特性曲线3、低通滤波器相频特性曲线注:转变电容的值:当 C1=C2=C=10nF 时低通滤波器幅频特性曲线低通滤波器相频特性曲线五、参数分析1、从幅频特性图看出:该低通滤波器的截止频率大约 33KHz,而我们指标要求设计截止频率f= Wp/2=31.847KHz存在明显误差;2、从幅频特性曲线看出,在截至频率四周消灭凸起状况,这是二阶滤波器所特有的特性;3、从相频特性曲线看出,该低通滤波器的相频特性相比比较好。4、转变电容电阻的值,觉察幅频特性曲线稍有不同,因此,我们在设计高精度低误差的滤波器时确定要留意原件参数的选择。六、设计心得:通过对给定参数指标的地滤波器的仿真设计,一方面学会了在PISPICE 下绘制电路以及对电路的仿真,由于其他各种滤波器都是由低通滤波器变换而来,所以选择最根底的低通滤波器来设计。在这里, 滤波器的设计是依据BUTTERWORTH来设计,通过此次设计,可以 对 BUTTERWORTH 型滤波器的设计步骤以及最终电路的归一化有了确定的把握。
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