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1、低通滤波器设计一、设计目的1、学习对二阶有源 RC 滤波器电路的设计与分析;2、练习使用软件 ORCADPISPICE绘制滤波电路;3、掌握在ORCADPISPICE中仿真观察滤波电路的幅频特性与相频特性曲线 。二、设计指标1、设计低通滤波器截止频率为 W=2*105rad/s;2、品质因数 Q=1/2;三、设计步骤1、考虑到原件分散性对整个电路灵敏度的影响,我们选择R1=R2=R,C1=C2=C,来减少原件分散性带来的问题;2、考虑到电容种类比较少,我们先选择电容的值,选择电容C=1nF;3、由给定的 Wp 值,求出 R11Wp R1R2C1C2=2*105RC解得:R=5K4、根据给定的
2、Q,求解 KQ=R1R2C1C2/(R1+ r2)C1+(1-K)RC=解得:K=3-5、根据求出 K 值,确定 Ra 与 Rb 的值学习文档 仅供参考13 K1QK=1+Ra=2RbRa=Rb这里取 Ra=Rb=10K ;四、电路仿真1、电路仿真图:2、低通滤波器幅频特性曲线学习文档 仅供参考3、低通滤波器相频特性曲线注:改变电容的值:当 C1=C2=C=10nF 时低通滤波器幅频特性曲线低通滤波器相频特性曲线学习文档 仅供参考五、参数分析1、从幅频特性图看出:该低通滤波器的截止频率大约33KHz,而我们指标要求设计截止频率f=Wp/2存在明显误差;2、从幅频特性曲线看出,在截至频率附近出现
3、凸起情况,这是二阶滤波器所特有的特性;3、从相频特性曲线看出,该低通滤波器的相频特性相比比较好。4、改变电容电阻的值,发现幅频特性曲线稍有不同,因此,我们在设计高精度低误差的滤波器时一定要注意原件参数的选择。六、设计心得:通过对给定参数指标的地滤波器的仿真设计, 一方面学会了在PISPICE 下绘制电路以及对电路的仿真, 由于其他各种滤波器都是由学习文档 仅供参考低通滤波器变换而来, 所以选择最基础的低通滤波器来设计。 在这里,滤波器的设计是按照 BUTTERWORTH来设计,通过此次设计,可以对 BUTTERWORTH 型滤波器的设计步骤以及最终电路的归一化有了一定的掌握。学习文档 仅供参考