模拟电子技术课程设计报告
——带通滤波器
目录
一、设计概述............................................................2 二、设计任务及要求................................................3 三、总体方案选择....................................................3 四、单元电路的设计................................................5 五、总体电路及原理................................................10 六、组装与调试.......................................................12 七、电路特点及改进意见........................................13 八、元器件列表........................................................13 九、参考文献............................................................15 十、收获与体会........................................................15 附:电路总图............................................................17
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一、设计概述
根据允许通过的频率范围,可以将滤波器分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器4种。其中,带通滤波器是指允许某一频率范围内的频率分量通过、其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。
在滤波器中,信号能够通过的范围称为通频带或通带,信号受到很大衰减或完全被抑制是我频率范围称为阻带,通带和阻带之间的界限称为截止频率。对于一个理想的带通滤波器,通带范围内则完全平坦,对传输信号基本没有增益的衰减作用,其次,通带之外的所有频率均能被完全衰减。然而,由于器件固有特性的限制,滤波器并不能将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉,通带和阻带之间存在一定的过渡带。以下为理想带通滤波器的幅频特性曲线:
在带通滤波器的实际设计过程中,主要参数包括中心频率f0、频带宽度BW、上限频率fH和下限频率fL。一般情况下,为使滤波器在任意频段都具有良好的频率分辨能力,可采用固定带宽带通滤波器(如收音机的选频)。所选带宽越窄。则频率选择能力越高。但为了覆盖所要检测的整个频率范围,所需要的滤波器数量就很大。因此,在很多场合,固定带宽带通滤波器不一定做成固定中心频率的,而是利用一个参考信号,使滤波器中心频率跟随参考信号的频率而变化,其中,参考信号是由信号发生器提供的。上述可变中心频率的固定带宽带通滤波器,经常用于滤波和扫描跟踪滤波应用中。
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二、设计任务及要求
(1)设计任务
带通滤波器的设计方案有很多,本实验将采用高通滤波器和低通滤波器级
联的设计方案实现一个带通滤波器,通过多级反馈,减少干扰信号对滤波器的影响。为了检测滤波电路的通带特性,设计一个带宽检测电路,通过发光二极管的亮灭近似检测电路的带宽范围。
(2)设计要求
1、输入型号:有效值为1V的电压信号。
2、 2、输出信号中心频率f0通过开关切换,分别为0.5KHz、1KHz、5KHz和10KHz,误差10%。
3、带通滤波器带宽BW≦(fH-fL),在增益符合要求的情况下带宽尽可能窄。 4、用LED发光二极管显示上、下限截止频率。
三、总体方案选择
方案一:
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