基于集成运放的通用二阶滤波器的设计与实现 通信技术专业VIP专享VIP免费

基于集成运放的通用二阶滤波器的设计与实现摘要从换能器中输出的信号非常微弱（在微伏（μV）或毫伏（mV）量级），并呈现很小的能量。这些信号通常非常小，以至于不能执行任何有用的功能。如果信号的幅度比较大（福特量级），则信息处理就变得比较简单。放大器几乎用于每一个电子系统中，用来提高微弱信号的幅度。放大器由一个或多个的放大器件组成。放大器的复杂度依赖于放大器件的数量。为了能够分析由很多放大器组成的复杂电路，每一个放大器的端口行为模型则是必须的。而这次的设计主要是以通用集成运算放大器为基础，通过查阅资料和动手实验设计并实现一个通用二阶滤波器，使电路能够实现低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波等功能，在不改变电路拓扑条件下，电路还能被调节成一个正弦振荡器。文中会使用一种叫Multisim的仿真软件,使用计算机的精准性来验证分析设计电路的正确性并能给出振荡波形。关键词：集成运放；通用滤波器；二阶；MultiSim；设计研究AbstractThesignaloutputfromthetransducerisveryweak(ontheorderofmicrovolts(μV)ormV(mV))andpresentslittleenergy.Thesesignalsareusuallysosmallthattheycannotperformanyusefulfunctions.Ifthesignalamplitudeisrelativelylarge(Fordorder),theinformationprocessingbecomesrelativelysimple.Theamplifierisusedinalmosteveryelectronicsystemtoincreasethemagnitudeoftheweaksignal.Theamplifierconsistsofoneormoreamplifyingdevices.Thecomplexityoftheamplifierdependsonthenumberofamplifiers.Inordertobeabletoanalyzethecomplexcircuitcomposedofmanyamplifiers,eachport'sportbehaviormodelisnecessary.Thisdesignisbasedontheuniversalintegratedoperationalamplifier,throughaccesstoinformationandhands-ondesignandimplementationofacommonsecond-orderfilter,thecircuitcanachievelow-passfilter,high-passfilter,band-passfilter,bandfilterandotherfunctions,Thecircuitcanbetunedtoasinusoidaloscillatorwithoutchangingthecircuittopology.TheuseofasimulationsoftwarecalledMultisim,theuseoftheaccuracyofthecomputertoverifythecorrectnessoftheanalysisofthedesigncircuitandcangivetheoscillationwaveform.Keywords:Integratedopamp；Generalpurposefilter；Twoorder;MultiSim；Designresearch1引言放大器是在不改变输入信号波形的前提下，能使其能量增大的有源二端子电路的总称。在历史上，总以“电压”作为电子线路中的信号，叫做电压模电路。自20世纪60年代以后，以“电流”作为信号的电路迅速发展，叫做电流模电路。集成运放最早应用于信号的运算，它可对信号完成加、减、乘、除、对数、反对数、微分、积分等基本运算，所以称为运算放大器，但是随着集成运放技术的发展，各项技术指标不断改善，价格日益低廉，而且制造出适应各种特殊要求的专用电路；目前，集成运放的应用几乎渗透到电子技术的各个领域，除运算外还可对信号进行处理、变换和测量，也可用来产生正弦信号和各非正弦信号，成为电子系统的基本功能单元，集成运放最早用于模拟电子计算机中，以实现各种数学运算[1]。集成电路的体积小，性能却很好。现在的集成运放可以代替分立晶体管，构成各种放大倍数相当稳定的放大器，也可用于滤波、稳压、稳流、振荡之中。另外，由于他的放大倍数极高，因而还可用于电压比较器等非线性信号处理电路中运算放大器中另一个重要组成部分就是通用二阶滤波器。滤波器是一种选频电路,对于一定频率范围内的信号衰减很小，使其顺利通过；对此频率范围以外的信号衰减很大，使其不易通过[2]。滤波器应用范围很广，比如在信号处理电路中，低通滤波器常用来防止高频噪声对系统的干扰；在电源系统中，常常使用带阻滤波器来抑制50Hz或60Hz的工频噪声等。我国对于滤波器研制和生产方面还需要进一步的加强。而今天通过我大学的学习和仔细的查阅资料对基于集成运放的通用二阶滤波器此论题产生了兴趣并将我收集的资料和实验结果写下。2滤波器简介顾名思义，所谓滤波器，就是能够过滤波动信号的器具,在电...