课程设计---四阶低通滤波器设计

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1、 测控电路及装置 课课 程程 设设 计计 报报 告告 论文题目： 四阶低通滤波器设计 学院（系） ： 班 级： 学生姓名： 学号 指导教师： 时间：时间： 从从 年年 月月 日日 到到 年年 月月 日日 评阅教师评语： 课程设计成绩 考勤成绩 实做成绩 报告成绩 总评成绩 指导教师签名： - 1 - 四阶低通滤波器设计 摘要：滤波器是具有频率选择作用的电路或运算系统，其中则是针对于连续的模拟信 号。 低通滤波器是模拟滤波器的一种， 其通频带是从零延伸到某一上限的频率， 而设计滤波器的方法根据要求的不同主要有巴特沃斯逼近、 切比雪夫逼近和贝 塞尔逼近。本电路是巴特沃斯逼近通带增益为 4，截止频率

2、 0 1fkHz 的四阶 低通滤波器。 关键词：巴特沃斯逼近，四阶低通滤波器，加法器，op7，压控电压源 一、原理与总体方案 1.1 原理原理 常见的高阶滤波器的设计常常是由一阶和二阶的低通滤波器串联得来， 此次设计 的四阶低通滤波器，则是由两个二阶低通滤波器串联得来。而滤波器的设计由于对相 频和幅频的要求不同主要有三种设计方式巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近和贝塞尔逼 近。这次的设计选择了保持幅频特性单调变化的前提下，通带内特性最为平坦的巴特 沃斯逼近。 其幅频特性为 公式 1 其中 n为网络阶数， c w为转折频率。n阶巴特沃斯低通滤波器的传递函数可由下式确 定： 式中 公式 2 本电路图为一个

3、增益为四的四阶低通滤波器，则由上式可知有两个增益为二阶 的低通滤波器串联构成。为了更为明确地看到低通滤波的效果，现在四阶低通滤波器 的前面加一个加法器的输入。 n c p K A 2 )/(1 )( )(sH 2N sin2 22 2 1 n ss K ckc c N k p 12N sin2 22 2 1 n sss K ckc c N k c cp )2/()12(nk k - 2 - 1.2 总体方案总体方案 1.2.1 加法器的设计加法器的设计 加法电路是信号运算电路中的基本电路，按照相位关系可以分为同向加法电路 和反向加法电路，本电路图由于方便看相位的原因，选择同向加法电路。 有计算

4、可得KRRRR10 321 kR f 20则可以得到 210ii uuu 1.2.2 四阶低通滤波器的设计四阶低通滤波器的设计 由公式 1、2 可得的用巴特沃斯逼近法设计电路的幅频特性及传递函数 22 2 22 2 83sin2 2 * 8sin2 2 cc c cc c wsws w wsws w sH 计算可得 两级的二阶滤波的阻尼一个环节具有较小的阻尼 1 =0.765， 另一个环节具有较大的阻 尼 2 =1.848 采用压控电压源型低通滤波电路则可先根据二阶有源滤波器设计电容选 择用表查得所用的电容uFCCCC01.0 4321 再根据： R R KK fp 0 1 2121 0 1 CCRR w