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湘潭大学课程设计说明书带通滤波器闫少阳博学笃行盛德日新湘潭大学集成电路课程设计题目：带通滤波器学院：材料与光电物理学院专业：微电子学号：2009700113姓名：闫少阳指导教师：唐明华教授提交日期：2012年9月湘潭大学课程设计说明书带通滤波器闫少阳博学笃行盛德日新目录摘要..............................................................................................................1Abstract..........................................................................................................21引言..........................................................................................................32滤波器的分类............................................................................................53级联实现带通滤波器原理...........................................................................64压控电压源二阶有源带通滤波器设计、仿真和测试.....................................74.1压控电压源二阶有源带通滤波器理论概述.............................................74.2压控电压源二阶带通滤波器电路模型....................................................74.3压控电压源二阶带通滤波器电路特点....................................................84.4设计要求.............................................................................................84.5设计步骤.............................................................................................84.5.1元器件的选择与LM324介绍............................................................84.5.2multisim仿真.................................................................................144.6元器件的调整.....................................................................................164.7利用protel99SE进行电路板的制作......................................................164.8电路板的测试.....................................................................................184.9小结..................................................................................................185结束语.....................................................................................................19参考文献..................................................................................................20致谢.........................................................................................................21湘潭大学课程设计说明书带通滤波器闫少阳博学笃行盛德日新-1-带通滤波器摘要：近年来，各种基于电力电子技术的非线性装置在电力系统中的应用日益广泛，使得谐波危害日益严重。为了保证电力系统的安全运行，必须对谐波污染进行治理，以改善电能质量。就当前的工业现实而言，抑制谐波的基本手段是装各类滤波补偿装置。无源滤波器的结构简单，经济性好，但易受电网阻抗和运行状态影响与系统发生谐振，且仅能补偿固定频率的谐波。而有源滤波器则可以解决这些问题，并且可以自动跟踪补偿变化的谐波，具有高度可控性，因而具有极高的发展前景。本文的主要内容有：1.压控电压源二阶有源带通滤波器理论，包括其数学模型和典型参数[1]；2.介绍集成运放LM324的结构、引脚及性能参数；3.软件protel99SE[2]和multisim10的简要介绍；4.设计、仿真、制作一个二阶压控电压源滤波器，并对其进行测试[3]。关键词：带通滤波器；中心频率；通频带带宽；multisim9；protel99SE；仿真湘潭大学课程设计说明书带通滤波器闫少阳博学笃行盛德日新-2-Band-passFilterAbstract：Inrecentyears,variousbasedonpowerelectronictechnologyofnonlineardeviceinpowersystemareappliedwidely,makingtheincreasinglyseriousharmonicharm.Inordertoensurethesafeoperationofthepowersystemharmonicpollution,itisnecessarytoundertakeadministrative,inordertoimprovethequalityofpower.Ofthecurrentindustrialrealcharacter,restrainharmonicsofthebasicmeansispackedallkindsoffiltercompensationdevices.Passivefilterstructureissimple,economical,butvulnerablenetworkimpedanceandrunningstateaffectingandsysteminresonance,andonlycancompensatefixedfrequencyharmonics.Andactivefiltermaysolvetheseproblems,andcanbeusedtomonitorthechangesofharmoniccompensation,highlycontrolled,thushasthehighdevelopmentprospects.Themaincontentofthisarticleare:1.Thevoltagecontrolledvoltagesourcesecond-orderactiveband-passfilterstheory,includingitsmathematicalmodelandthetypicalparameters[1];2.Introducethestructure,pinsandperformanceparametersofintegratedop-ampLM324;3.Softwareprotel99[2]andmultisimbriefintroduction;4.Design,makeasecondordervoltagecontrolledvoltagesourcefilter,andcarriesonthetest[3];Keywords:band-passfilter;Centerfrequency;Bandpassbandwidth；multisim9；protel99SE；simulate湘潭大学课程设计说明书带通滤波器闫少阳博学笃行盛德日新-3-1引言1.1滤波器作用测量和分析工程信号时，往往只需对特定频率或者特定频率范围的信号进行测量和分析，但在实际工程信号中，往往包含各种各样的干扰信号或者说是人们不感兴趣的信号。为了消除这些信号所产生的不良影响，人们最先想到的就是利用一个理想的带通滤波器，将这些干扰信号全部剔除。但理想带通滤波器仅在理论上存在，实际设计和应用的带通滤波器只能尽可能地逼近理想的带通滤波器。1.2软件protel99SE和multisim10的简要介绍Protel99SE概述：Protel99SE是ProklTechnology公司开发的基于Windows环境下的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，仍然是大中专院校电学专业必学课程，同时也是业界人士首选的电路板设计工具。Protel99SE由两大部分组成：电路原理图设计（AdvancedSchematic）和多层印刷电路板设计（AdvancedPCB）。其中AdvancedSchematic由两部分组成：电路图编辑器（Schematic）和元件库编辑器（SchematicLibrary）[2]。Protel99SE共分5个模块,分别是原理图设计、PCB设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿真、PLD设计。以下介绍一些Protel99SE的部分最新功能：◆可生成30多种格式的电气连接网络表◆强大的全局编辑功能◆在原理图中选择一级器件,PCB中同样的器件也将被选中◆同时运行原理图和PCB,在打开的原理图和PCB图间允许双向交叉查找元器件、引脚、网络◆既可以进行正向注释元器件标号（由原理图到PCB）,也可以进行反向注释（由PCB到原理图）,以保持电气原理图和PCB在设计上的一致性◆满足国际化设计要求（包括国标标题栏输出,GB4728国标库）,方便易用的数模混合仿真(兼容SPICE3f5)◆支持用CUPL语言和原理图设计PLD,生成标准的JED下载文件,PCB可设计32个信号层,16个电源-地层和16个机加工层◆强大的“规则驱动”设计环境,符合在线的和批处理的设计规则检查◆智能覆铜功能,覆铀可以自动重铺◆提供大量的工业化标准电路板做为设计模版湘潭大学课程设计说明书带通滤波器闫少阳博学笃行盛德日新-4-◆放置汉字功能◆可以输入和输出DXF、DWG格式文件,实现和AutoCAD等软件的数据交换◆智能封装导航（对于建立复杂的PGA、BGA封装很有用）◆方便的打印预览功能,不用修改PCB文件就可以直接控制打印结果◆独特的3D显示可以在制板之前看到装配事物的效果◆强大的CAM处理使您轻松实现输出光绘文件、材料清单、钻孔文件、贴片机文件、测试点报告等◆经过充分验证的传输线特性和仿真精确计算的算法,信号完整性分析直接从PCB启动◆反射和串扰仿真的波形显示结果与便利的测量工具相结合◆专家导航帮您解决信号完整性问题multisim10概述：◆通过直观的电路图捕捉环境,轻松设计电路◆通过交互式SPICE仿真,迅速了解电路行为◆借助高级电路分析,理解基本设计特征◆通过一个工具链,无缝地集成电路设计和虚拟测试◆通过改进、整合设计流程,减少建模错误并缩短上市时间N