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1、低通濾波器設(shè)計
一、設(shè)計目的
1、 學(xué)習(xí)對二階有源RC濾波器電路的設(shè)計與分析；
2、 練習(xí)使用軟件ORCAD〔PISPICE〕繪制濾波電路；
3、 掌握在ORCAD〔PISPICE〕中仿真觀察濾波電路的幅頻特性
與相頻特性曲線 。
二、設(shè)計指標(biāo)
1、 設(shè)計低通濾波器截止頻率為W=2*10Trad/s;
2、 品質(zhì)因數(shù)Q=1人?。?
三、設(shè)計步驟
1、考慮到原件分散性對整個電路靈敏度的影響，我們選擇
R1=R2=R,C1=C2=C,來減少原件分散性帶來的問題；
2 、考慮到電容種類比較少，我們先選擇電容的值，選擇電容
C=1nF;
3、由給定的Wp值，求出R
1 ]
2、
Wp = R1R2C1C2 =——=2*10A5
' RC
解得：R=5K
4、根據(jù)給定的Q,求解K
Q=: R1R 2C1C 2 / (R1 + r2)C1 + (1-K)RC =
解得：K=3-丄
Q
5、根據(jù)求出K值，確定Ra與Rb的值
k=i+Ra =2
Rb
Ra=Rb
這里取 Ra=Rb=10K ;
四、電路仿真
1、電路仿真圖：
C2
2、低通濾波器幅頻特性曲線
3、低通濾波器相頻特性曲線
注：改變電容的值：當(dāng)C1=C2=C=10nF時
低通濾波器幅頻特性曲線
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低通濾波器相頻特性曲線
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五、參數(shù)分析
1、從幅頻特性圖看出：該低通濾波器的截止頻率大約33KHZ,
而我們指標(biāo)要求設(shè)計截止頻率
f=Wp/2F
存在明顯誤差；
2、 從幅
4、頻特性曲線看出，在截至頻率附近出現(xiàn)凸起情況,這是二 階濾波器所特有的特性；
3、 從相頻特性曲線看出，該低通濾波器的相頻特性相比比較好。
4、 改變電容電阻的值，發(fā)現(xiàn)幅頻特性曲線稍有不同，因此，我們在 設(shè)計高精度低誤差的濾波器時一定要注意原件參數(shù)的選擇。
六、設(shè)計心得：
通過對給定參數(shù)指標(biāo)的地濾波器的仿真設(shè)計，一方面學(xué)會了在
PISPICE下繪制電路以及對電路的仿真，由于其他各種濾波器都是由 低通濾波器變換而來，所以選擇最基礎(chǔ)的低通濾波器來設(shè)計。在這里， 濾波器的設(shè)計是按照BUTTERWORTH來設(shè)計，通過此次設(shè)計，可以 對 BUTTERWORTH 型濾波器的設(shè)計步驟以及最終電路的歸一化有 了一定的掌握。
低通濾波器設(shè)計實驗報告
