电子线路设计作业语音滤波器的设计学生姓名：X X学生学号：XXXXXXXXXXX一、前言从上世纪二十年代至六十年代，电滤波器主要由无源元件R、L、C构成，称为无源滤波器为了提高无源滤波器的质量，要求所用的电感元件具有较高的品质因数Q，但同时又要求有一定的电感量，这就必然增加电感元件的体积，重量与成本为了解决这一矛盾，五十年代有人提出用由电阻、电容与晶体管组成的有源网络替代电感元件，由此产生了用有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器，称为有源滤波器六十年代末由分立元件组成的有源滤波器得到应用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利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理若将低通滤波器和高通滤波器串联，并使低通滤波器的通带截止频率fp2大于高通滤波器的通带截止频率fp1，则频率在fp1
设计要求1.该语音滤波器的截止频率，，；2.阻带衰减速率为倍频程二、设计原理由于是要设计一个带通滤波器，那么可以将一级二阶低通滤波器与一级二阶高通滤波器级联1.二阶低通滤波器的传输函数与性能参数：①传输函数为：其中：——电压增益，——截止角频率，——品质因数②性能参数如表1.1所示：表1.1 二阶低通滤波器（巴特沃斯响应）设计表2.二阶低通滤波器的传输函数与性能参数：①传输函数为：其中：——电压增益，——截止角频率，——品质因数②性能参数如表1.2所示：表1.2 二阶高通滤波器（巴特沃斯响应）设计表三、设计工具 计算机一台，Multisim软件四、设计内容与步骤1.一级二阶低通滤波器的设计：①由表1.1得到二阶压控电压源低通滤波器的电路，如图1.1所示；图1.1 二阶压控电压源低通滤波器电路②由得，时，取；③从表1.1得时，电容；电阻，，，； ④将③中得到的电容；电阻，，，的数据分别带入图1.1二阶压控电压源低通滤波器电路中；得到一级截止频率为的二阶低通滤波器，如图1.2所示图1.2 截止频率为的二阶低通滤波器2.一级二阶高通滤波器的设计：①由表1.2得到二阶无限增益多路反馈高通滤波器的电路，如图1.3所示；图1.3 二阶无限增益多路反馈高通滤波器电路②由得，时，取；③从表1.3得时，电容；电阻，；④将③中得到的电容；电阻，的数据分别带入图1.3二阶无限增益多路反馈高通滤波器电路；得到一级截止频率为的二阶高通滤波器，如图1.4所示。
图1.4 止频率为的二阶高通滤波器 3.将两级滤波器进行级联，得到所要求设计的截止频率为，，增益为的带通滤波器，如图1.5所示图1.5 截止频率为，的带通滤波器五、设计结果用波特测试仪来分析输入与输入的幅频特性；增益，即①观察波特测试仪上波形，在频率处，增益左右，如图1.6所示图1.6 频率处的幅频特性曲线②观察波特测试仪上波形，在频率处，增益左右，如图1.7所示图1.7 频率处的幅频特性曲线③观察波特测试仪上波形，在频率处，增益，如图1.8所示图1.8 频率处的幅频特性曲线六、结论由设计结果中可以看出，在频率与处，增益均下降左右，而最大增益，所以能够满足设计要求，该带通滤波器能够正常使用。