精品文档---下载后可任意编辑1．掌握有源滤波器和无源滤波器设计方法和过程。2．要求设计一个有源二阶的低通滤波器，其设计指标为：最高截止频率为 2KHz，通带电压放大倍数为 2，在频率为 10KHz 时，幅度衰减大于 30dB。3．熟练运用仿真软件（workbench 或 multisim）设计和仿真电路。4．对其设计电路进行仿真并利用相应元件搭建电路。5．结合现有仪器仪表进行系统调试。6．掌握理论联系实践的方法。2 课程设计实施设计任务及要求要求设计一个有源二阶的低通滤波器，其设计指标为：最高截止频率为 2KHz，通带电压放大倍数为 2，在频率为 10KHz 时，幅度衰减大于 30dB。2.2 滤波器的设计原理及元器件的选择2.2.1 滤波器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。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，一般主要考虑滤波器的幅频响应，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，元件参数计算就会越繁琐，电路的调试越困难，任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成，而对于 n 为偶数的高阶滤波器，可以由n2 节二阶滤波器级联而成；而 n 为奇数的高阶滤波器可以由n−12节二阶滤波器和一节一阶滤波器级联而成，因此一阶滤波器和二阶滤波器是高阶滤波器的基础。.2 有源滤波器的设计有源滤波器的设计，就是根据所给定的指标要求，确定滤波器的阶数 n，选择具体的电路形式，算出电路中各元件的具体数值，安装电路和调试，使设计的滤波器满足指标要求，具体步骤如下：（1）根据阻带衰减速率要求，确定滤波器的阶数 n。（2）选择具体的电路形式。（3）根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式，建立起系数的方程组。（4）解方程组求出电路中元件的具体数值。（5）安装电路并进行调试，使电路的性能满足指标要求。2.2.3 滤波器类型的选择分析根据课设要求，我们选择巴特沃斯（butterworth）滤波电路。巴特沃斯滤波器的幅频响应在通带中具有最平幅度特性，但是通带到阻带衰减较慢。由于要求为 30dB/十倍频程，选择二阶有源低通滤波器电路，...
