学号
模拟电子技术基础
设计说明书
二阶低通滤波器
起止日期2010年12月24日至2010年12月31日
学生姓名
班级
成绩
指导教师签字
电子与信息工程系
2011年1月2日
f目录
第一章电路设计1
11集成运算放大器1
12二阶低通电路1
13课设电路及计算3
第二章所用元器件3
21电阻3
22电容3
23集成运算放大器LM7414
第三章仿真情况5
第四章课设总结7
41心得体会7
42个人答辩问题7
参考文献8
f第一章电路设计
11集成运算放大器
图1是集成运放的符号图1、2端是信号输入端3、4是工作电压端5是输出端在实际中还有调零端频率补偿端和偏置端等辅助端。集成运算放大器的输入级通常由差分放大电路组成因此一般具有两个输入端以及一个输出端。图中标有“”号的是同相输入端标有“”号的是反相输入端当信号从同相端输入时输出信号和输入信号同相反之则反相。当集成运放工作在线性区时它的输入信号电压和输出信号电压的关系是
od
o
pAUUU1式中odA是运放器的放大倍数odA是非常大的可达几十万倍这是运算放大器和差分放大器的区别而且集成运放器的两个输入端对地输入阻抗非常高一般达几百千欧到几兆欧因此在实际应用中常常把集成运放器看成是一个“理想运算放大器”。
理想运算放大器的两个重要指标为
1差模输入阻抗为∞
2开环差模电压增益Aod为∞。
根据这两项指标可知当理想运算放大器工作在线性区时因为其输入阻抗为∞因此在其两个输入端均没有电流即在图1中021II如同两点被断开一样这种现象称为“虚断”。
又因为∞odA根据输入和输出端的关系od
o
pAUUU所以认为运放的同相输入端与反相输入端两点的电压相等如同将该两点短路一样。这种现象成为“虚短”。
“虚短”和“虚断”是理想运放工作在线性区时的两个重要结论常常作为分析许多运放电路的出发点。当理想运放工作在非线性区时则“虚短”现象不复存在。
图1集成运算放大器
12二阶低通电路
二阶滤波器基础电路如图2所示
f
图2二阶有源低通滤波基础电路
它由两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成在集成运放输出到集成运放同相输入之间引入一个负反馈在不同的频段反馈的极性不相同当信号频率ff0时f0为截止频率电路的每级RC电路的相移趋于90两级RC电路的移相到180电路的输出电压与输入电压的相位相反故此时通过电容c引到集成运放同相端的反馈是负反馈反馈信号将起着削弱输入信号的作用使电压放大倍数减小所以该反馈将使r