带通滤波器设计--模拟电子技术课程设计报告

从输出端引回的反馈信号将增强输入信号的作用，因此，幅频特性在接近通带截止频率时将得到补偿而不会很快下降。总的来说，方案二在通带截止频率的附近得到较好的改善。而且加入带通信号的正反馈，使其滤波功能更加接近切比雪夫滤波器，其在过渡带衰减快，和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小。

总之，方案二比方案一更加完善，误差也更小，同时也考虑到实验器材的选取条件，因此本课题设计采用方案二。

2、2各功能组成

主体电路功能：当以U2为输出端时，主体电路相当于一个带通滤波器电路，原信号Ui经过带通滤波器滤波后产生信号U2。原信号引入的两条反馈即可增强输入信号的作用，也可改善截止频率附近的滤波功能。

线性检波滤波电路功能：输入的正弦信号Ui和U2首先经过检波电路转换为全波，再经过滤波转化为直流量

比较显示电路功能：原信号Ui和带通滤波后信号U2经过检波滤波电路后转化为直流量Ui’,U2’通过比较器进行比较，集成运放输出端接发光二极管和电阻后接地。Ui’接比较器正端，U2’接比较器负端，当Ui’>U2’时，二极管发光，二者相等时，灯闪烁，U2’>Ui’时，灯不亮。

2、3总体工作过程及方案框图

总体工作过程：当以U2为输出端时，主体电路相当于一个带通滤波器电路，原信号Ui经过带通滤波器滤波后产生信号U2。

原信号Ui和带通滤波后信号U2经过检波滤波电路后转化为直流量Ui’,U2’通过比较器进行比较，集成运放输出端接发光二极管和电阻后接地。Ui’接比较器正端，U2’接比较器负端。

当Ui’>U2’时，二极管发光，二者相等时，灯闪烁，U2’>Ui’时，灯不亮。

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方案总体框图： Ui（原信号） 反馈通路 + 高通 - 低通 U2（带通） 低通 U1（高通） 线性检波滤比较显示电线性检波滤 波电路 波电路 路

第三章 单元电路设计与分析

3、1各单元电路的选择

低通滤波器 ：

积分运算电路具有低通特性，上图是反相输入一阶低通滤波电路。现在分析其电路特性：

因为，通常，在分析运算电路时均设集成运放为理想运放，因而其两个输入端的净输入电压和净输入电流均为零，即具有“虚短路”和“虚断路”两个特点。所以，Up=Un=0；经过电阻R和电容C的电流相等。

Un?UiUo?UnUo(s)??1i? i?得1Ui(s)sRCRSC6

Uo1??然后S用jw代入，得到：

UijwRC

上限截止频率

高通滤波器：

1f0?2?RC

线性检波电路：

Ui U0 Un Ui’

当输入Ui为正时，经过反相器反相，Uo’<0,而Un=0，因此二极管D1导通，

UiD2不导通，Uo’=-0.7V。Uo被两个10K的电阻分压，Uo?；当输入Ui为负

2Un?UiUo?Un?时，经过反相器反相，Uo’>0，故D1不导通，D2导通，，由20k10Ui于虚地点，Un=0，所以Uo??。

2综上所述，输入信号Ui经过绝对值电路后，输出Uo都为正值，且为输入的一半，即Uo?Ui。 2 7

3、2单元电路软件仿真

低通滤波器幅频特性曲线：

检波电路波形曲线：

检波滤波电路曲线：

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