滤波器课程设计
格物致新厚德泽人
项目：课程设计学院:信息工程学院班级:卓越111班
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目录
实验目的------------------------------------------------------------------------------------------------------------3实验要求------------------------------------------------------------------------------------------------------------3实验原理------------------------------------------------------------------------------------------------------------3
滤波器基础知识简介--------------------------------------------------------------------------------3有源低通滤波器（LPF）--------------------------------------------------------------------------4二阶压控型低通滤波器---------------------------------------------------------------------------4
实验设计-------------------------------------------------------------------------------------------------------------6仿真分析-------------------------------------------------------------------------------------------------------------6
仿真电路----------------------------------------------------------------------------------------------------------7实验结果----------------------------------------------------------------------------------------------------------7
波特图仪显示--------------------------------------------------------------------------------------------------7
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实验PCB原理图--------------------------------------------------9
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实验结果分析------------------------------------------------------------------------------------------------11
理论计算-------------------------------------------------------------------------------------------------------11实验结果比较与分析--------------------------------------------------------------------------------11
实验结论--------------------------------------------------------------------------------------------------------------12实验感想----------------------------------------------------------------12
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实验目的：
1、熟悉由集成运放和阻容元件组成的有源滤波器的原理；2、学习运用传递函数法分析有源滤波器的频率响应；3、学习RC有源滤波器的设计及电路调试方法；4、学习利用Multisim仿真软件进行电路仿真分析。
实验要求：
设计一个二阶压控型低通滤波器。要求：通带增益为2，截止频率为2KHz，可以选择0.01的电容器，电阻的阻值尽量接近实际计算值，电路设计完后，用Multisim仿真软件进行仿真分析，并画出其频率特性曲线。
实验原理：
1、滤波器基础知识简介
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按照滤波器的工作频带，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）几种。按滤波器传递函数的极点数又分为一阶滤波器、二阶滤波器等。如果滤波器仅由无源元件（电阻、电容和电感）组成，则称之为无源滤波器；若滤波器含有有源元件（晶体管、集成运放等），则称之为有源滤波器。
由阻容元件和运算放大器组成的滤波电路称为RC有源滤波器。由于集成运放有带宽的限制，目前RC有源滤波器的工作频率比较低，一般不超过1MHz。
2、有源低通滤波器（LPF）
低通滤波器允许输入信号中低于截止频率的低频或直流分量通过，抑制高频分量。有源低通滤波器是以RC无源低通滤波器为基础，与集成运放连接而成。
3、二阶压控型低通滤波器
二阶压控型有源低通滤波器如下图所示。
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图1.二阶压控型低通滤波器原理图
将电容器的接地端改接到运放的输出端，引入了正反馈。由于在通带内电容器可视为“开路”，因此的改接不影响滤波器的通带电压放大倍数，即。
为简化计算，令R2=R3=R，C1=C2=C，根据“虚短”和“虚断”特性以及叠加定理可解得传递函数： 