10-基于Multisim的高通滤波器的仿真分析

Multisim曾凡，黄娟，李勇峰，张伟敬（西藏大学工学院，西藏拉萨850000）：高通滤波为实现高频信号能正常通过，而低于设定临界值的低频信号则被阻隔、减弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序而改变。文中阐述了对电压转移函数推导分析及电路性能的要求，并利用Multisim仿真软件对其频幅特性的分析进行。：高通滤波；Multisim；频幅特性：TN713：A1674－6236（2013）02-0108-03Designandsimulationofahigh-passfilterbasedonMultisimZENGFan，HUANGJuan，LIYong-feng，ZHANGWei-jing（SchoolofEngineering，TibetUniversity，Lhasa850000，China）Abstract:Thehigh-passfilterfortherealizationofhigh-frequencysignalscanpassnormally，whilethelower-frequencysignalswerebelowthesetthresholdbarrier，weakened.Butthebarrier，weakeningthemagnitudewillchangedependingonthefrequencyandthedifferentfilteringprogramdesign，thepaperdescribesthederivationofthevoltagetransferfunctionanalysisandcircuitperformancerequirementsanalysis，andMultisimsimulationsoftwareanalysisofitsfrequencycharacteristicsbedemonstrated.Keywords:high-passfilter；Multisim；magnitudecharacteristics：2012-09-18：201209131：西藏自治区大学生创新性实验训练计划项目（2011CX038）；西藏大学青年科研培育基金项目（ZDPJZK201205）：曾凡（1991—），男，湖南凤凰人。研究方向：电路与系统设计。，，。，。，，，，。RC（）。Multisim（InteractiveImageTechnologies，IIT）Windows，/。、，。Multisim，。1，n：T（s）=VoVianSnS″+an-1Sn-1+…a1S+a0=an1+an-1Sn-1+an-2S-2+…+a1S1-n+a0S-n（1）（1）（2）。H（s）=U觶out（s）U觶in（s）=n/2k=1仪Aks2+aks+bk（2）b0=1，k=1，2，……，:ak=2sin（2k-1）π2n，bk=1（3）Ωs=ωr/ωs=6，：n=lg（100.1αmin-1）21gΩs≈1.93=2（4）：H（s）=Kb0S2b0s2+2b1ζω0S+1（5）（5）：H（jw）=H（s）s=jw=-（wRC）2-（wRC）2+j2wRC+1=11-j-2wRC-（1wRC）2=|H（jw）|ej准（w）（6）：w0=1RC，|H（jw）|=1（1-（w0w）2）2+（2w0w）2姨ElectronicDesignEngineering21Vol.212No.220131Jan.2013－108－Q=12，，|H（jw）|=12姨。ω0=1CR1R2姨，ξ=R1R2姨。2Multisim10，，，。1。1Multisim，C1、C2，R1、R2。。3，：U+=U-，I+=I-=01：（jwc1+jwc2+1/R2）U觶1-jwc2U觶2-1/R2U觶3-jwc1U觶4=0（7）2：（1/R2+jwc2）U觶2-jwc2U觶1=0（8），：U觶2=U觶+=U觶-=0（9）：U觶2=U觶3=U觶0，U觶4=U觶i（10）（12），：U觶0U觶i=C1C2R1R2S2C1C2R1R2S2+（C1R2+C2R2）+1（11）s=jω，s2=（jω）2，（3）。：C1C2R1R2=kbC1R2+C2R2=姨a（12）C1=C2=ζω0姨姨1R1，R2=1ζ2姨姨1R1C1=C2=1F，，（3）：K=1，n=2a=2姨，b=1，：C1=1，R1=1.414，R2=0.707，C2=1：C1=0.1μF，C2=0μF，R1=3715Ω，R2=1876Ω。，。4（6）：ωc=3842rad/s（fc=650Hz）；：αmax=2.5dB；：ωc=628rad/s（fs=100Hz）；：αmin=30dB。51）IF，IF、。2Fc=650Hz，αmax=2.5dB。2）3Fc=650Hz，αmin=30dB。2IF，。6：1）f=650Hz3（2）Fig.3Amplitude-frequencycharacteristics（2）2（1）Fig.2Amplitude-frequencycharacteristics（1）1Fig.1Circuitoffilter曾凡，等基于Multisim的高通滤波器的设计与仿真分析－109－《》2013年第2期4。4650Hz，，，。2）f=300Hz5。5300Hz，，。3）f=100Hz6。6100Hz，0，，。7Multisim，，（600Hz），；（200~500Hz），；100Hz，。，1，，。8。13。，。，，，。，，。，Multisim。：[1]郑园，杨勇，贾东亮，等.压控电压源二阶巴特沃斯高通滤波器的优化设计[J].电子技术，2012（2）:34-36.ZHENGYuan，YANGYong，JIADong-liang，etal.Optimaldesignofvoltage-controlledvoltagesourcesecond-orderunitgainbutterworthhigh-passfilter[J].ElectronicTechnology，2012（2）：34-36.[2]张晶，李心广.基于multisim的电路设计与仿真[J].计算机仿真，2005（5）:109-110，152.ZHANGJing，LIXin-guang.Multisimbasedschematicdesignandsimulation[J].ComputerSimulation，2005（5）：109-110，152.[3]李富才，董丽静，何正嘉.巴特沃斯小波构造与应用研究[J].西安交通大学学报，2002（7）:713-716.LIFu-cai，DONGLi-jing，HEZheng-jia.Researchonconstructionandapplicationofbutterworthwavelet[J].JournalofXinanJiaotongUniversity，2002（7）：713-716.[4]王少夫.调制系统中带通滤波器的设计与应用[J].微处理机，2005（6）:64-65.WANGShao-fu.Thebasspassfilterdesignedandappliedinmodulationsystem[J].Microprocessors，2005（6）：64-65.[5]郗艳华，张玉叶.高通滤波器分析及其仿真[J].信息技术，2011（8）:29-31.XIYan-hua，ZHANGYu-ye.Analysisandsimulationonhigh-passfilter[J].InformationTechnology，2011（8）：29-31.[6]赵清明，张青.低损耗宽带高通滤波器[J].低损耗宽带高通滤波器，1996（8）:127.ZHAOQing-ming，ZHANGQing.Broadbandhighpassfilterwithextralowloss[J].ActaElectronicaSinica，1996（8）：127.6100HzFig.6Waveformof100Hz5300HzFig.5Waveformof300Hz4650HzFig.4Waveformof650Hz－110－