带通和低通有源滤波器设计报告

带通和低通有源滤波器 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 报告 青岛东软载波科技股份有限公司 目录 带通和低通有源滤波器设计报告 ....................................... 2 摘要 ............................................................ 2 Abstract ........................................................ 2 1(简要介绍 ..................................................... 3 1.1有源滤波器的发展概况及现状 ............................... 3 1.2有源滤波器与无源滤波器及各自的优缺点 ..................... 3 2(根据要求确定有源滤波器的参数 ................................. 5 有源低通滤波器........................................... 5 2.1 2.2有源带通滤波器 ........................................... 6 1 青岛东软载波科技股份有限公司 带通和低通有源滤波器设计报告 摘要 本次设计利用模拟 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 和数字电路相关知识，根据 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的要求，采用集成运 算放大器，及R、C元件设计有源二阶带通、低通滤波器。主要设计内容:根据 要求确定有源滤波器的参数及设计有源二阶带通、低通滤波器。 关键字:有源滤波器 二阶实现 Abstract The design using analog circuits and digital circuits knowledge, according to the requirements, the use of integrated operational amplifiers, and R, C component design active second-order band-pass, low pass filter. Main design elements: required to determine the parameters and design active second-order band-pass, low pass filter. KeyWord: active filter second-order 2 青岛东软载波科技股份有限公司 1(简要介绍 1.1有源滤波器的发展概况及现状 1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器，次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。自60年代起由于计算机技术、集成工艺和 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 工业的发展，滤波器发展上了一个新台阶，并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉方向努力，其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展，到70年代后期，上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。80年代，致力于各类新型滤波器的研究，努力提高性能并逐渐扩大应用范围。90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。当然，对滤波器本身的研究仍在不断进行。我国广泛使用滤波器是50年代后期的事，当时主要用于话路滤波和报路滤波。经过半个世纪的发展，我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐，但由于缺少专门研制机构，集成工艺和材料工业跟不上来，使得我国许多新型滤波器的研制应用与国际发展有一段距离。 我国现有滤波器的种类和所覆盖的频率已基本上满足现有各种电信设备。从整体而言，我国有源滤波器发展比无源滤波器缓慢，尚未大量生产和应用。从下面的生产应用比例可以看出我国各类滤波器的应用情况:LC滤波器占50%;晶体滤波器占20%;机械滤波器占15%;陶瓷和声表面滤波器各占1%;其余各类滤波器共占13%。从这些应用比例来看，我国电子产品要想实现大规模集成，滤波器集成化仍然是个重要课题。随着电子工业的发展，对滤波器的性能要求越来越高，功能也越来越多，并且要求它们向集成方向发展。我国滤波器研制和生产与上述要求相差甚远，为缩短这个差距，电子工程和科技人员负有重大的历史责任。 1.2有源滤波器与无源滤波器及各自的优缺点 ? 无源滤波器: 由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成 ? 有源滤波器: 一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。 有源滤波自身就是谐波源。其依靠电力电子装置，在 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 到系统谐波的同时产生一组和系统幅值相等，相位相反的谐波向量，这样可以抵消掉系统谐波，使其成为正弦波形。有源滤波除了滤除谐波外，同时还可以动态补偿无功功率。其 3 青岛东软载波科技股份有限公司 优点是反映动作迅速，滤除谐波可达到95,以上，补偿无功细致。缺点为价格高，容量小。由于目前国际上大容量硅阀技术还不成熟，所以当前常见的有源滤波容量不超过600千瓦。其运行可靠性也不及无源。 一般无源滤波指通过电感和电容的匹配对某次谐波并联低阻(调谐滤波)状态,给某次谐波电流构成一个低阻态通路。这样谐波电流就不会流入系统。无源滤波的优点为成本低，运行稳定，技术相对成熟，容量大。缺点为谐波滤除率一 ,，对基波的无功补偿也是一定的。目前在容量大且要求补偿细致的般只有80 地方一般使用有源加无源混合型，即无源进行大容量的滤波补偿，有源进行微调。 4 青岛东软载波科技股份有限公司 2(根据要求确定有源滤波器的参数 2.1 有源低通滤波器 信号为FSK调制，f1=263khz，f2=278khz，带宽B=56khz。根据FSK的带宽 计算公式B2FSK??f2-f1?+2fs，及条件前述条件可得fs=20.5kHz。这样我们 便可设低通滤波器的截止频率为fo=50 kHz。 本次设计采用压控电压源电路实现有源二阶低通滤波器。 (1)首先选择一基础电路，如图2-1所示。 图2-1有源二阶低通滤波器基础电路 (2)然后根据表2-1 fo与C的对应关系确定C。 表2-1 fo与C的对应关系 由于fo=50 kHz，取C=1000pf。 (3)由式Ko=100/(foC)，可得ko=2。 5 青岛东软载波科技股份有限公司 (4)二阶低通滤波器的品质因数Q一般取0.707，在这里我们可以取带内增益为Aup=2。这样可由表2-2求得电力中的其他参数。 表2-2 C1=C=1000 pf R1=1.126Ko=2.252 kΩ Ω R2=2.250Ko=4.5 k R3=R4=6.752ko=13.504 kΩ C2=C1=1000 pf 注:电阻值可根据实际电阻的电阻值做适当调整 2.2有源带通滤波器 信号为FSK调制，f1=263khz，f2=278khz，带宽B=56khz。在这里需要设计两个有源二阶带通滤波器。?fl=250kHz fh=276kHz ;?fl=264kHz fh=292kHz。 本次设计采用压控电压源电路实现有源二阶带通滤波器。 (1) 选择一个基础电路，如图2-2所示。 图2-2 有源二阶带通滤波器基础电路 6 青岛东软载波科技股份有限公司 (2) 然后根据表2-1 fo与C的对应关系确定C。 ?fo=263khz 取C=100pf ?fo=278khz 取C=100pf (3) 由式Ko=100/(foC)，可得: ?ko= 3.8 ?ko= 3.6 ,ofoQ或时,，BW?,o， (4) BWBW BW= fh- fl 根据上式，可得: ? Q?10 ? Q?10 ，这样可由表2-3求得电力中的其他在这我们可以取带内增益为Av=2 参数。 表2-3 ? C=C1=100pf R1=15.915 ko=60.477 kΩ R2=2.332 ko=8.862 kΩ R3=1.166 ko=4.431 kΩ R4=R5=4.664 ko=17.723 kΩ 注:电阻值可根据实际电阻的电阻值做适当调整 7 青岛东软载波科技股份有限公司 ? C=C1=100pf R1=15.915 ko=57.294 kΩ R2=2.332 ko=8.395 kΩ R3=1.166 ko=4.198 kΩ R4=R5=4.664 ko=16.790 kΩ 注:电阻值可根据实际电阻的电阻值做适当调整 8