eda課程設(shè)計(jì)--rc有源低通濾波器

1、<p><b>　　RC有源低通濾波器</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1、截止頻率fc=1kHz</p><p>　　2、帶外衰減速率大于-30dB/10倍頻</p><p>　　3、電壓增益Av=2</p><p>&

2、lt;b>　　總體設(shè)計(jì)方案：</b></p><p>　　二階RC有源濾波器點(diǎn)功能是讓一定頻率的信號(hào)通過(guò)，而急劇衰減或抑制此頻率范圍外的信號(hào)。常用的電路有電壓控制電壓源（VCVS）和無(wú)限增益多路反饋（MFB）電路。無(wú)限增益多路反饋（MFB）電路的優(yōu)點(diǎn)是電路有倒相作用，使用元器件較少，但增益調(diào)節(jié)對(duì)其性能參數(shù)會(huì)有影響，故應(yīng)用范圍比VCVS電路要小，本設(shè)計(jì)采用電壓控制電壓源（VCVS）電路，其優(yōu)點(diǎn)是電

3、路性能穩(wěn)定，增益容易調(diào)節(jié)。</p><p>　　二階濾波器電路原理如圖1：</p><p><b>　　圖1 電路原理圖</b></p><p><b>　　元件參數(shù)計(jì)算：</b></p><p>　　根據(jù)《電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試》書中110頁(yè)，得=1hz時(shí)，取C=0.02uF , 對(duì)應(yīng)的參數(shù)K=

4、5，滿足式（5.4.5）的要求。</p><p>　　從表5.4.2得=2時(shí)，電容=C=0.02uF ；K=1時(shí)，電阻=1.126k,=2.250 k,</p><p>　　=6.752 k, =6.752 k。</p><p>　　將上述電阻值乘以參數(shù)K=5，得</p><p>　　=5.63 k，=11.25 k，==33.76 k.&l

5、t;/p><p><b>　　PSpice仿真：</b></p><p><b>　　靜態(tài)分析：</b></p><p><b>　　設(shè)置如圖2所示：</b></p><p><b>　　圖2 靜態(tài)分析設(shè)置</b></p><p>　　

6、靜態(tài)分析的部分輸出文本：</p><p>　　NAME X_U2.q1 X_U2.q2 </p><p>　　MODEL X_U2.qx X_U2.qx </p><p>　　IB 7.98E-08 7.97E-08 </p><p>　　IC

7、 7.48E-06 7.48E-06 </p><p>　　VBE 5.94E-01 5.94E-01 </p><p>　　VBC -1.50E+01 -1.50E+01 </p><p>　　VCE 1.56E+01 1.56E+01 </p><p>　　BETA

8、DC 9.38E+01 9.38E+01 </p><p>　　GM 2.89E-04 2.89E-04 </p><p>　　RPI 3.24E+05 3.24E+05 </p><p>　　RX 0.00E+00 0.00E+00 </p><p&g

9、t;　　RO 1.00E+12 1.00E+12 </p><p>　　CBE 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　CBC 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　CJS 0.00E+00 0.00E+00 </p>

10、<p>　　BETAAC 9.38E+01 9.38E+01 </p><p>　　CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　FT/FT2 4.60E+15 4.60E+15 </p><p><b>　　2、交流掃描分析：</b></p>

11、;<p><b>　　設(shè)置如圖3所示：</b></p><p>　　圖3 交流掃描分析設(shè)置</p><p>　　交流掃描輸出的增益如圖4所示：</p><p>　　圖4 交流掃描輸出增益曲線</p><p><b>　　3、指標(biāo)驗(yàn)證：</b></p><p>

12、　　從圖四中可以讀出該電路的通帶增益為1.9995，截止頻率為1kHz，衰減速率為：</p><p>　　-37.02dB/10倍頻，大于-30dB/10倍頻，滿足要求。</p><p>　　通過(guò)仿真驗(yàn)證，改變R1、R2的值，可以改變等效品質(zhì)因數(shù)的值，改變C、C1或者R3、R4的值，可以改變?yōu)V波器的截止頻率的大小。</p><p>　　4、注意事項(xiàng)及心得體會(huì)：<

13、;/p><p>　　在濾波器的交流掃描設(shè)置中，不能把Points/Decade這一項(xiàng)設(shè)置得太小，否則在仿真過(guò)程運(yùn)算中會(huì)占用較多的時(shí)間。運(yùn)放uA741的端口7要接電源的正極，端口4要接電源的負(fù)極，不能弄混。</p><p>　　Pspice軟件的功能非常強(qiáng)大，通過(guò)EDA的學(xué)習(xí)，已經(jīng)基本掌握了這個(gè)軟件的用法，學(xué)習(xí)這個(gè)軟件的用法是十分有必要的，因?yàn)樗梢宰屛覀儗?duì)理論知識(shí)進(jìn)行鞏固，使得理論知識(shí)顯得更加

14、生動(dòng)有趣。</p><p>　　參考文獻(xiàn)：1·謝自美 《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試 （第三版）》華中科技大學(xué)</p><p>　　2·康華光 《電子技術(shù)基礎(chǔ)·模擬部分（第五版）》華中科技大學(xué)</p><p><b>　　直流穩(wěn)壓電源</b></p><p><b>

15、;　　一、設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1.輸出電壓Vo=+3V—+9V（即輸出電壓可調(diào)范圍應(yīng)包含+3V—+9V）</p><p><b>　　2.穩(wěn)壓系數(shù)Sv≦</b></p><p><b>　　二、總體方案討論：</b></p><p>　　串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電源的功能是將可

16、變的交流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓，以供相關(guān)工作的需要。直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，本實(shí)驗(yàn)采用串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)方案，它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)眾多的元器件,可靠性高。</p><p>　　三、電路原理圖如圖1所示：</p><p><b>　　圖1 電路原理圖</b></p><p>　　四、各元件參數(shù)計(jì)算：&

17、lt;/p><p>　　根據(jù)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》對(duì)電路元件的選擇：</p><p>　　信號(hào)源 ：VOFF=0， VAMPL=28V， FREQ=50HZ；</p><p>　　電容C1：2000uf ，C2：50uf；</p><p>　　電阻R1：600Ω，R2：6.2KΩ，R3：460Ω，R4：300Ω，R5：300Ω。</p>

18、<p>　　五、PSpice仿真：</p><p><b>　　1、瞬態(tài)分析：</b></p><p><b>　　設(shè)置如圖2所示</b></p><p><b>　　圖2 瞬態(tài)分析設(shè)置</b></p><p><b>　　2、掃描分析：</b>

19、</p><p><b>　　設(shè)置如圖3所示</b></p><p><b>　　圖3掃描仿真圖</b></p><p><b>　　指標(biāo)驗(yàn)證</b></p><p>　　已知穩(wěn)壓系數(shù)公式： 公式（1）</p>&

20、lt;p>　　以及從圖3中所標(biāo)數(shù)據(jù)得到：</p><p><b>　　表2-1 </b></p><p>　　4、注意事項(xiàng)及心得體會(huì)：</p><p>　　在濾波器的交流掃描設(shè)置中，不能把Points/Decade這一項(xiàng)設(shè)置得太小，否則在仿真過(guò)程運(yùn)算中會(huì)占用較多的時(shí)間。二極管的方向不能弄錯(cuò)了，運(yùn)放uA741的端口7要接電源的正極，端口4要

21、接電源的負(fù)極，不能弄混。</p><p>　　Pspice軟件的功能非常強(qiáng)大，通過(guò)EDA的學(xué)習(xí)，已經(jīng)基本掌握了這個(gè)軟件的用法，學(xué)習(xí)這個(gè)軟件的用法是十分有必要的，因?yàn)樗梢宰屛覀儗?duì)理論知識(shí)進(jìn)行鞏固，使得理論知識(shí)顯得更加生動(dòng)有趣。</p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　謝自美 《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)