河南科技大学本科毕业设计（论文）
结 论 ................................................ 33 参考文献 .............................................. 34 致 谢 ................................................ 36 附 录 ................................................ 37
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前 言
滤波器是一种能使有用信号顺利通过而同时对无用频率信号进行抑制或衰减的电子装置。工程上常用它来做信号处理、数据传送和抑制干扰等。滤波器作为一种基本的功能电路，被广泛应用与航空航天，天线以及电力系统载波通信电路，电子测量系统等领域中。在这些系统中，不管是数字电子系统还是模拟电子系统，模拟滤波器在预处理电路几乎是必不可少的。从1915年瓦格纳和贝尔发明滤波器的概念以来,滤波器经历了分立RLC元件,集成线性元件/混合集成电路和单片全集成电路的发展历程,取得了长足的发展。
随着航空航天、现代通信技术和控制技术的发展，对系统的集成化要求越来越高。由于电流模式滤波器的众多优点，自九十年代以来，连续时间电流模式滤波器的研究一直是国内外学术界研究的重点前沿热门课题。研究的内容从电流模式电流传送器，跨导运算放大器电流模式滤波器发展到最近的电流镜滤波器。
由于有源滤波器处理的信号是频变信号，常用频域法和复频域法讨论，电路的传递函数较复杂，涉及到的电路参数较多，再加之有源滤波器的种类繁多，分析和设计都有一定的困难。随着计算机技术的迅速发展，计算机辅助设计技术己经渗透到电路设计的各个领域，CAD技术已经成为提高电路和系统设计的性能和质量的必备工具。现在可以毫不夸张地说，离开CAD技术，电路与系统的设计将寸步难行。ORCAD软件和Pspice软件是电路设计最常用的软件之一，随着ORCAD公司和MicroSim的合并，这两个软件也取长补短并集成在一起成为功能更加强大ORCAD/Pspice9软件包，它在性能分析和优化设计方面比以前有很大扩展[1]。
本文要做的工作，主要是要是用ORCAD/Pspice9软件分析有源滤波器的电路性能，并进行优化，使电路性能达到最佳。本论文的目的有三个：一是完成对滤波器的性能分析；二是探讨ORCAD/Pspice9软件包在滤波器性能分析及优化设计中的应用技术和方法，包括如何用Pspice的性能分析功能得到带通滤波器特性曲线，如频率响应曲线，并在分析带通滤波器性能的基础上
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对电路进行优化；三是优化设计，调整元器件的参数值，改善提高滤波器的性能，使之特性与理想状况最接近。
本文包括：
前言，概述滤波器研究状况、研究意义和ORCAD电路分析软件。 第一章主要介绍滤波器和ORCAD电路优化过程。
第二章模拟滤波器设计，主要介绍基于电流控制传送器的模拟滤波器的一些设计方法。
第三章模拟滤波器的仿真与调整，本章是在第二章的基础上对电路进行优化，使电路的性能更佳。
最后为结论。
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第一章 滤波器与ORCAD电路优化过程
§1.1 滤波器的分类与传输函数
§1.1.1 滤波器的分类
滤波器是一种按照规定方式让某些频率的信号通过而阻止另一些频率的信号通过的电路。根据所处理的信号不同可以分为模拟滤波器和数字滤波器两大类。本章只讨论模拟滤波器，它所处理的是时间连续的模拟信号。
根据对不同频率信号的通、阻特性，滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器五大类。
§1.1.2 滤波器的传输函数
理想滤波器的幅频特性曲线从通带到阻带的过度是阶跃式的，既不存在过度区。这种滤波器在工程上是不可能实现的，只能是用某种传输函数取逼近它，而后通过网络综合用电子元器件去实现它。所以，设计滤波器的第一个问题是近似问题，即寻找某种传输函数，使其幅频特性逼近理想滤波器的特性。第二个问题是综合问题，即寻求一种网络结构，用元器件去实现上述的传输函数。滤波器的传输函数可以写成下面的有理多项式的形式
sn?bn?1sn?1?????b1s?b0 （1.1） H(s)?ns?an?1sn?1?????a1s?a0其中s是复频率变量，n是滤波器的阶数。上式中的a1,a0,???决定了??和b1,b0,?滤波器的类型如低通、高通、带通、带阻、全通等。也决定了同类滤波器的幅频与相频特性曲线的形。常用的的滤波器有巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器、和椭圆滤波器。椭圆滤波器有叫考尔滤波器。巴特沃思滤波器在通带和阻带内的幅度都是平坦的，而且是幅度平坦的前提下，带宽最宽的滤波器，所以又叫最大平坦幅度滤波器。切比雪夫滤波器的幅频曲线在通带内有等波纹波动，而在阻带是平坦的，所以又叫通带内等波纹波动滤波器。椭圆滤波器在通带和阻带内都有波动，所以又称通带阻带等波纹滤波器[2]。
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