課程設(shè)計(jì)--可調(diào)帶通濾波器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1．設(shè)計(jì)任務(wù)與要求2</p><p><b>　　1．1設(shè)計(jì)任務(wù)2</b></p><p>　　用基礎(chǔ)元件電容電阻和集成放大器設(shè)計(jì)一個(gè)截止頻率可調(diào)的帶通濾波器2</p><p><b>　　1．2技術(shù)指標(biāo)2</b

2、></p><p>　　可以采集150Hz到1.5kHz的任意帶寬信號(hào)，盡量減少失真。2</p><p><b>　　1．3題目評(píng)析2</b></p><p>　　電路簡(jiǎn)單，帶通可調(diào)，方便采集范圍內(nèi)的信號(hào)。2</p><p>　　2．方案比較與論證3</p><p>　　2．1各種方

3、案比較與選擇3</p><p>　　方案一：使用RC電路構(gòu)成低通高通濾波器組合為帶通，該方法截止頻率和元件乘積有關(guān)3</p><p>　　3．系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　3．1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　3．2電路原理圖5</p><p><b>　　4．系統(tǒng)仿真5</b&

4、gt;</p><p>　　4．1仿真原理圖5</p><p><b>　　圖4.15</b></p><p><b>　　4．2仿真結(jié)果5</b></p><p><b>　　圖4.26</b></p><p><b>　　圖4.3

5、6</b></p><p><b>　　圖4.47</b></p><p><b>　　圖4.57</b></p><p>　　5．系統(tǒng)的調(diào)試組裝7</p><p>　　5．1系統(tǒng)硬件調(diào)試（根據(jù)題目要求對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，附照片）7</p><p><

6、;b>　　圖5.17</b></p><p>　　5．2 PCB板圖8</p><p><b>　　圖5.28</b></p><p><b>　　圖5.38</b></p><p><b>　　圖5.49</b></p><p&

7、gt;<b>　　6．總結(jié)9</b></p><p><b>　　7、參考文獻(xiàn)9</b></p><p><b>　　可調(diào)帶通濾波器</b></p><p><b>　　摘要和關(guān)鍵詞</b></p><p>　　在科學(xué)研究上有很多場(chǎng)合需要采集聲音信號(hào)，

8、此時(shí)，除了我們需要的聲音信號(hào)以外必然會(huì)有環(huán)境的噪音會(huì)疊加在有用信號(hào)上，而目前去除噪音的方法僅局限于錄音以后軟件去除噪聲或一些錄音設(shè)備內(nèi)置去噪電路在錄音同時(shí)限制噪音通過，這些方法對(duì)于一些簡(jiǎn)單的錄音設(shè)備和復(fù)雜的錄音環(huán)境不能被很好地應(yīng)用。因此設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于話筒與存儲(chǔ)設(shè)備之間的外設(shè)電路，方便在錄音時(shí)一次性除去噪音。該電路為可調(diào)帶通濾波器，方便采集150Hz到1.5kHz的任意帶寬信號(hào)。</p><p>　　可調(diào) 帶通

9、 濾波器 Q值恒定</p><p><b>　　1．設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p><b>　　1．1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　用基礎(chǔ)元件電容電阻和集成放大器設(shè)計(jì)一個(gè)截止頻率可調(diào)的帶通濾波器，完成電路圖的設(shè)計(jì)得出仿真結(jié)果，制出PCB板。</p><p><b>

10、　　1．2技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　可以采集150Hz到1.5kHz的任意帶寬信號(hào)，盡量減少失真。</p><p><b>　　1．3題目評(píng)析</b></p><p>　　電路簡(jiǎn)單，帶通可調(diào)，方便采集范圍內(nèi)的信號(hào)。</p><p><b>　　圖1.1</b></p&g

11、t;<p><b>　　2.方案比較與論證</b></p><p>　　2．1各種方案比較與選擇</p><p>　　方案一：使用RC電路構(gòu)成低通高通濾波器組合為帶通，該方法截止頻率和元件乘積有關(guān)，元件性能受溫度濕度影響較大，很難保持乘積恒定，但是在一定的小頻率范圍內(nèi)可以忽略。采用一定的技術(shù)可以使Q值變化很小。</p><p>　

12、　方案二：利用典型集成開關(guān)電容濾波器LTC1064組成帶通濾波器，該集成芯片調(diào)節(jié)截止頻率可以通過改變外部時(shí)鐘頻率或外部電容，調(diào)節(jié)方法十分簡(jiǎn)單，但是該芯片價(jià)格比較貴，而且在multisim11.0軟件中沒有該芯片無(wú)法得到模擬結(jié)果。使用其他芯片如MAX7400只能提供低通，無(wú)法完成帶通功能。</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p>　　方案三：使用開

13、關(guān)電容技術(shù)構(gòu)成低通高通濾波器，組合為帶通濾波。該方法可以提供穩(wěn)定截止頻率，但是外部時(shí)鐘不能方便提供。</p><p><b>　　圖2.2</b></p><p>　　因此在我們現(xiàn)有軟硬件基礎(chǔ)上選擇方案一進(jìn)行模擬仿真，該方法電路簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，性價(jià)比高，在一定范圍內(nèi)可以達(dá)到要求。</p><p><b>　　3．系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</

14、b></p><p>　　3．1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　如圖所示為頻率可調(diào)的帶通濾波電路。該濾波器的諧振頻率可以通過同軸電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且在調(diào)節(jié)頻率時(shí)其Q值基本保持不變。圖中有 源帶通濾波器的Q值約為30，諧振頻率可以從150Hz變到1.5kHz，在上述頻率變化范圍內(nèi)，Q值變化低于5％。為了便于計(jì)算，將電位器旋至上端，這時(shí)濾波器的諧振頻率f0和帶寬B為：</p&g

15、t;<p>　　f0=1/2piRC</p><p>　　B=1/2piR7C</p><p>　　其中C=C1=C2，R=R4=R7，</p><p>　　因?yàn)镼=f/B所以Q=R7/R</p><p>　　改變電位器的位置相當(dāng)于加入一分壓器，于是減小了通過R1、R2和R3的電流，因此可以認(rèn)為等效地增加了R1、R2和R3的阻值

16、。隨著電位器的改變，濾波器的頻帶和諧振頻率將會(huì)改變，而電路Q值大致維持不變，這是因?yàn)镽1、R2和R3變化相同。改變電容C1的值可以改變?yōu)V波器的工作頻率，但是頻寬的可調(diào)范圍不大。</p><p><b>　　3．2電路原理圖</b></p><p><b>　　圖3.1</b></p><p><b>　　4．系統(tǒng)

17、仿真</b></p><p><b>　　4．1仿真原理圖</b></p><p><b>　　圖4.1</b></p><p><b>　　4．2仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　圖4.2</b></p><p

18、><b>　　圖4.3</b></p><p><b>　　圖4.4</b></p><p><b>　　圖4.5</b></p><p><b>　　5．系統(tǒng)的調(diào)試組裝</b></p><p>　　5．1系統(tǒng)硬件調(diào)試（根據(jù)題目要求對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試

19、，附照片）</p><p><b>　　圖5.1</b></p><p><b>　　5．2 PCB板圖</b></p><p><b>　　圖5.2</b></p><p><b>　　圖5.3</b></p><p><b

20、>　　圖5.4</b></p><p><b>　　6．總結(jié)</b></p><p>　　該電路切實(shí)好用能夠按要求工作。</p><p>　　在連線過程中，不僅要使每根導(dǎo)線連接正確，還要保證整體布局的美觀，所以，認(rèn)真研究每根導(dǎo)線，每條路徑的走法，至關(guān)重要。還有一點(diǎn)就是要保證導(dǎo)線的橫平豎直。</p><p&g

21、t;　　除此之外，我們還總結(jié)出，在設(shè)計(jì)電路的連接圖中出錯(cuò)的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的錯(cuò)誤所引起的。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨(dú)立思考解決問題，出現(xiàn)差錯(cuò)的隨機(jī)應(yīng)變，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應(yīng)該更輕松，自己也能扛的起并高質(zhì)量的完成項(xiàng)目。</p><p>　　我覺得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知

22、識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。 平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，通過動(dòng)手實(shí)踐讓我們對(duì)各個(gè)元件映象深刻。認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以

23、這個(gè)期末測(cè)試之后的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的作用是非常大的</p><p>　　經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我們知道團(tuán)隊(duì)的力量。組內(nèi)二人共同工作，共同排查，各司其職，各負(fù)其責(zé)，從而使工作量大大減少，錯(cuò)誤率也相對(duì)降低。完美的電路是我們合作的見證！</p><p>　　總的來(lái)說(shuō)，此次課程設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)我們對(duì)電子設(shè)計(jì)的興趣和提高我們的動(dòng)手能力，是一次很好的理論與實(shí)際的結(jié)合例子，希望我們能有更多的機(jī)會(huì)多做一些這些課程

24、設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　7、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室編，康華光主編。電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分(第四版) 北京：高等教育出版社1998.</p><p>　　[2]Adel S.Sedra & Kenneth C. Smith. Microelectronic Circuits.CBC

25、 College Oxford University Press,Inc.,1998</p><p>　　[3]清華大學(xué)電子教研組編，童詩(shī)白主編，模擬電子技術(shù)。第二版。北京:高等教育出版社，1988.</p><p>　　[4]湖南大學(xué) 彭介華 主編。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 高等教育出版社1996</p><p>　　[5]《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版）閻石 主編 高