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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 有源低通濾波器的仿真分析
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 簡(jiǎn)介：
- 濾波器是從輸入信號(hào)中送出有用的頻率信號(hào)并使其順利通過(guò)無(wú)用或干擾的頻率信號(hào)加以抑制的電路，按元件分類，濾波器分為：有源濾波器，無(wú)緣濾波器；只用R,L,C構(gòu)成的濾波器稱為無(wú)源濾波器，單用與有元器件和RC原件組成的濾波器稱有源濾波器。按信號(hào)處理的方式分類，濾波器可分為：模擬濾波器，數(shù)字濾波器。
- 詳細(xì)介紹：
- 無(wú)
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 本文主要介紹有源低通濾波,并采用一款最新的常用的電子設(shè)計(jì)和仿真軟件Multisim,利用其強(qiáng)大的功能對(duì)設(shè)計(jì)的低通濾波器進(jìn)行了理論分析和驗(yàn)證。選擇濾波器中不同的R C值可得到不同截止頻率的頻率輸出,通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù),以達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化的目的。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 在Multisim中建立一階有源低通濾波器電路，集成運(yùn)放取用741，其電源電壓為+-15v.用Multisim中的波特圖儀測(cè)的通帶電壓放大倍數(shù)為6.02dB，移動(dòng)游標(biāo)至Auf下降到3dB左右，下到2.83dB時(shí)，測(cè)的上限截止頻率約為151.365kHz，與理論計(jì)算結(jié)果159.235kHz基本吻合。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 低通濾波器是容許低于截至頻率的信號(hào)通過(guò)， 但高于截止頻率的信號(hào)不能通過(guò)的電子濾波裝置。 對(duì)于不同濾波器而言，每個(gè)頻率的信號(hào)的減弱程度不同。當(dāng)使用在音頻應(yīng)用時(shí)，它有時(shí)被稱為高頻剪切濾波器, 或高音消除濾波器。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 可根據(jù)自己的需求可模擬實(shí)際的儀器；信號(hào)都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輸出到實(shí)際的硬件電路上；對(duì)電路進(jìn)行仿真，仿真界面直觀，具有和物理實(shí)驗(yàn)室一致的結(jié)果。其特色功能的虛擬儀器是其他電子仿真軟件所無(wú)法比擬的，可滿足電子技術(shù)工程設(shè)計(jì)人員的電路設(shè)計(jì)、仿真和各種分析的要求。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1]鄭步生，吳渭編著，Multism2001（電路設(shè)計(jì)及仿真入門(mén)與應(yīng)用），北京，電子工業(yè)出版社，2002。 [2]康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M]，5版，北京，高等教育出版社，2004。 [3]電工電子EDA仿真實(shí)驗(yàn)，王廷才，趙德申主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2003。
同類課題研究水平概述
- 一、基于Multisim 8的有源低通濾波器仿真設(shè)計(jì)研究 Multisim 8仿真軟件的特點(diǎn)，給出了有源低通濾波器仿真設(shè)計(jì)的一般方法，分析了一階和二階有源低通濾波電路的性能。在實(shí)訓(xùn)中，針對(duì)實(shí)訓(xùn)者對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理論推導(dǎo)、現(xiàn)象驗(yàn)證和結(jié)果分析存在一定的困難，提出了采用Multisim 8仿真軟件設(shè)計(jì)出有源低通濾波器，并進(jìn)行了波形仿真的研究方法。電路簡(jiǎn)單明了,參數(shù)容易確定,且電路調(diào)試方便。實(shí)驗(yàn)證明該設(shè)計(jì)方法合理,設(shè)計(jì)出的濾波器滿足技術(shù)指標(biāo)。該有源低通濾波器設(shè)計(jì)方法對(duì)電子課程教學(xué)、信號(hào)處理和檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域有實(shí)用參考價(jià)值。 二、二階有源低通濾波器設(shè)計(jì)與仿真研究 利用子系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)、反饋及電路仿真手段設(shè)計(jì)有源二階濾波器簡(jiǎn)便方法。給出了電路參數(shù)選取的技巧。對(duì)反饋電路的接入點(diǎn)選擇;系統(tǒng)傳遞函數(shù)的計(jì)算與驗(yàn)證。仿真實(shí)驗(yàn)證明,通過(guò)調(diào)試可變電阻值,可以得到性能優(yōu)良的二階濾波器。 利用子系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)及歸一化方法可設(shè)計(jì)三階有源低通濾波器,并對(duì)電路進(jìn)行了仿真.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)調(diào)試阻容參數(shù),可以得到性能良好的三階有源低通濾波器.用基本節(jié)級(jí)聯(lián)來(lái)設(shè)計(jì)高階電路是一種常用的方法.基本節(jié)是工程領(lǐng)域研究更高階系統(tǒng)的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)高階系統(tǒng)的積木塊。 三、橢圓函數(shù)微帶低通濾波器的設(shè)計(jì) 采用橢圓函數(shù)型低通原型設(shè)計(jì)低通濾波器，在微波平面電路的設(shè)計(jì)中有著良好的應(yīng)用前景。在特性方面,新型濾波器比傳統(tǒng)濾波器具有更陡峭的過(guò)渡帶和更寬的頻帶等優(yōu)點(diǎn);在結(jié)構(gòu)方面,新型濾波器電路相對(duì)傳統(tǒng)濾波器可以減少基板面積。 濾波器是電路設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到，而性能指標(biāo)又不易實(shí)現(xiàn)的典型電路。常用濾波器的性能，設(shè)計(jì)、制作基于微波平面電路的橢圓函數(shù)型低通濾波器，實(shí)現(xiàn)了較為陡峭的過(guò)渡帶。
