二阶低通滤波器课程设计

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1、 模拟电子技术基础 设计说明书 二阶低通滤波器 起止日期： 2010 年 12 月 24 日 至 2010 年 12 月 31 日 学生姓名 班级 成绩 指 导 教 师 ( 签 字 ) 电子与信息工程电子与信息工程系系 2011 年年 1 月月 2 日日 目录目录 第一章第一章 电路设计电路设计 . 1 1.1 集成运算放大器 1 1.2 二阶低通电路 . 1 1.3 课设电路及计算 3 第二章第二章 所用元器件所用元器件 3 2.1 电阻 . 3 2.2 电容 . 3 2.3 集成运算放大器 LM741. 4 第三章第三章 仿真情况仿真情况 . 5 第四章第四章 课设总结课设总结 . 7 4

2、.1 心得体会 7 4.2 个人答辩问题 . 7 参考文献参考文献 8 1 第一章第一章 电路设计电路设计 1.1 集成运算放大器集成运算放大器 图 1 是集成运放的符号图，1、2 端是信号输入端，3、4 是工作电压端，5 是输出端， 在实际中还有调零端， 频率补偿端和偏置端等辅助端。 集成运算放大器的输入级通常由差分 放大电路组成，因此一般具有两个输入端以及一个输出端。图中标有“+”号的是同相输入 端，标有“”号的是反相输入端，当信号从同相端输入时，输出信号和输入信号同相，反 之则反相。当集成运放工作在线性区时，它的输入信号电压和输出信号电压的关系是： od o np A U UU （1）

3、式中 od A是运放器的放大倍数， od A是非常大的，可达几十万倍，这是运算放大器和差 分放大器的区别， 而且集成运放器的两个输入端对地输入阻抗非常高， 一般达几百千欧到几 兆欧，因此在实际应用中，常常把集成运放器看成是一个“理想运算放大器” 。 理想运算放大器的两个重要指标为： （1）差模输入阻抗为； （2）开环差模电压增益 Aod 为。 根据这两项指标可知，当理想运算放大器工作在线性区时，因为其输入阻抗为，因此 在其两个输入端均没有电流，即在图 1 中0 21 II，如同两点被断开一样，这种现象称 为“虚断” 。 又因为 od A，根据输入和输出端的关系： od o np A U UU，

4、所以认为运放的同相 输入端与反相输入端两点的电压相等，如同将该两点短路一样。这种现象成为“虚短” 。 “虚短”和“虚断”是理想运放工作在线性区时的两个重要结论，常常作为分析许多运 放电路的出发点。当理想运放工作在非线性区时，则“虚短”现象不复存在。 图 1 集成运算放大器 1.2 二阶低通电路二阶低通电路 二阶滤波器基础电路如图 2 所示： 2 图2 二阶有源低通滤波基础电路 它由两节 RC 滤波电路和同相比例放大电路组成，在集成运放输出到集成运 放同相输入之间引入一个负反馈，在不同的频段，反馈的极性不相同，当信号频 率 ff0 时（f0 为截止频率） ，电路的每级 RC 电路的相移趋于-90，两级 RC 电路的移相到-180，电路的输出电压与输入电压的相位相反，故此时通过电容电路的输出电压与输入电压的相位相反，故此时通过电容 c c 引到集成运放同相端的反馈是负反馈引到集成运放同相端的反馈是负反馈，反馈信号将起着削弱输入信号的作用， 使电压放大倍数减小， 所以该反馈将使二阶有源低通滤波器的幅频特性高频端迅