有源带阻滤波器设计实验报告
低频电子线路课程设计
专业班级 :电子信息科学与技术三班 学生姓名 : 学号:
一、题目名称:有源带阻滤波器设计 二、内容摘要
本有源带阻滤波器主要通过电阻电容组成的外围网络和LM324芯片来实现功能。通过电容电阻的谐振作用实现帯阻的功能,通过LM324芯片实现放大信号的作用。通过调节电容电阻值改变增益中心频率和带宽。本次实验先由Multimism软件仿真,再用面包板接实际电路。
三、设计任务
采用通用运放LM324设计一个有源带阻滤波器电路。
四、技术指标
通带电压增益:1.0
输入信号频率范围:0~100KHz 中心频率:2KHz 带阻宽度:1.6~2.4KHz 输入信号电压:ui <100mV 电源电压:±12V范围内可任选。
五、电路工作原理
带阻滤波器即不允许某一频率带范围内的信号通过,而允许其他频率的信号通过的滤波器。如要制作一个带阻滤波器,只需将一个低通滤波器和一个高通滤波器并联起来,再加上一个求和电路,并使低通滤波器的截止频率fH低于高通滤波器的截止频率fL ,即可构成带阻滤波器。fH和fL之间的频带即为带阻滤波器的阻带。原理图如下图所示:
六、方案选择
外围电路由电阻电容网络组成,由电阻电容的谐振实现带阻作用。通过LM324芯片中的放大器实现增益作用。通过选择恰当的电阻电容值,调整中心频率和带宽,便可以实现实验的要求。
七、电路设计、参数计算、元器件选择
1.电路设计
低通滤波器:
截止频率:f=1/2π*R*C
高通滤波器:
截止频率:f=1/2π*R*C
将两个基本电路并联即可得到带阻滤波电路。
2. 参数计算:
(1).通带增益
(2).中心频率
(3).带阻宽度B=2(2-Aup)f0
(4).选择性
(5).传输函数
(6).其中,通带电压放大倍数:
(7).阻带中心处的角频率:
(8).品质因数:
将技术指标带入上述公式,取R1=2kΩ,R2=61KΩ,R3=1KΩ,R4=0Ω,R5=2.3KΩ,C1=6.8nf,C2=6.8nf,C3=13.6nF。
3. 电子元件选择:
61kΩ电阻由10KΩ电阻和51KΩ电阻串联;2.3ΩK电阻由2KΩ和200Ω,100Ω电阻串联;13.6nF电容由10nf和3.3nf电容并联;6.6nf由两个3.3nf电容并联。
共计: 100欧电阻一个,200欧电阻一个,1K电阻一个,2K电阻两个,10K电阻一个,51K电阻一个,10nf电容一个,3.3nf电容五个。此外,需要信号发生器一台,交流毫伏表一台,电源一台,面包板一块,导线若干。
八、电路原理图
仿真波特图:
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