二阶RC有源低通滤波器课程设计

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1、 1 模拟电子实验设计模拟电子实验设计 二阶二阶 RCRC 有源低通滤波器有源低通滤波器 1. 设计指标及要求：设计指标及要求： 1、截止频率 fc=1kHz 2、带外衰减速率大于-30dB/10 倍频 3、电压增益 Av=2 2. 设计方案设计方案： 二阶 RC 有源滤波器的功能是让一定频率的信号通过，而急剧衰减或抑制此频率范围 外的信号。常用的电路有电压控制电压源（VCVS）和无限增益多路反馈（MFB）电 路。无限增益多路反馈（MFB）电路的优点是电路有倒相作用，使用元器件较少，但 增益调节对其性能参数会有影响，故应用范围比 VCVS 电路要小，本设计采用电压控 制电压源（VCVS）电路，

2、其优点是电路性能稳定，增益容易调节。 uA741 的管脚图如图 1： 图 1 2.12.1 电路图如图电路图如图 2 2： 2 R1 5.63k C1 0.02u R2 11.2k U2 uA741 3 2 74 6 1 5 + - V+V- OUT OS1 OS2 V3 100mVac 0Vdc R3 33.75k in V2 15Vdc -15.00V out V1 15Vdc R4 33.75k C 0.02u 15.00V 图 2 2.22.2 元件参数计算：元件参数计算： 根据电子线路设计实验测试书中 110 页，得 c f=1hz 时，取 C=0.02uF , 对应 的参数 K=5

3、，满足式（5.4.5）的要求。 从表 5.4.2 得 v A=2 时， 电容 1 C=C=0.02uF ； K=1 时， 电阻 1 R=1.126k, 2 R=2.250 k, 3 R=6.752 k, 4 R=6.752 k。 将上述电阻值乘以参数 K=5，得 1 R=5.63 k， 2 R=11.25 k， 3 R= 4 R=33.76 k. 2.2.3 3 电路的连接与测试：电路的连接与测试： 将电路在面包板上仔细连接好，首先输入信号 Vi=100mV，观测滤波器的截止频 率 Fc 以及电压放大倍数 Av。 3 1 2 1 R R Av 3.3.电路的工作原理：电路的工作原理： 二阶压控

4、电压源低通滤波器电路的工作原理就是利用电容通高频阻低频、 电感通低频阻 高频的原理， 电感器在高频时呈现开路状态，电容器在高频呈现短路状态。对于需要截止 的高频，利用电容通高频，电感阻碍高频的方法不使它通过，对于需要的低频，利用电感通 低频的特点使它通过。 4.4.测试结果测试结果: : 由电压增益公式： 可以确定 R1、R2 的值，使得其电压增益为 2。 实验过程中，在测算电压增益的时候，通过毫伏表来测量输出电压的大小。可以算得输 出电压的大小几乎是输入电压大小的两倍。说明实验的结果还是比较理想的。 对于截止频率的大小可以通过调节信号源发生器， 使增益降低到原来的 0.707 倍， 此时 观察并记录信号发生器所示的频率数值为 980Hz，就是实际电路的截止频率，十分接近 1000Hz，实验误差较小。 5.5.注意事项及心得体会：注意事项及心得体会： 二阶低通滤波器的面包板电路十分简单易于连接， 根据 电子线路设计 实验 测试 （第 四版） 选择适当的原件连接电路。电阻值应尽可能接近设计值，可适当选择几个电阻串联 或者并联， 尽可能采用金