课程设计实验报告
课程名称：电子设计制作与测试
实验项目：有源低通滤波器设计研究
班级：15电子1班
姓名：赖斌权
学号：201524121101
指导老师：元泽怀
完成时间：2017年10月04日
老师评阅：
实验项目名称有源低通滤波器设计研究实验项目类型
验证演示综合设计其他
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一、电路（或系统）设计方案及原理
1.实验要求。

滤波器的设计是为了实现对输入信号的频率选择性，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。

设计一个巴特沃斯相应特性的电压源型的二阶有源滤波器，fc=2khz，增益Av=2。

在实际应用中，我们往往需要限制输入信号的带宽，或者对输入信号的某些频率成分感兴趣，或者希望降低输入信号中的噪声功率（如交流电中包含基波和高次谐波）。

2.设计原理
第一步先对滤波器的原理及分类进行初步了解，所谓RC有源滤波器就是指电阻和电容与运算放大器组成的滤波器，其功能是让某个需要的频率范围内的信号能通过，并且抑制或急剧衰减其它频段的信号，实现对输入信号的频率选择。

滤波器根据频率范围可以分为低通、高通、带通、带阻等四种滤波器，其幅频特性如下图。

但实际上具有理想特性的滤波器很难实现，只能尽可能地根据实际特性去逼近理想，经典的低通滤波器模板有巴特沃斯低通滤波器和切比雪夫低通滤波器。

在不允许带内有波动时，用巴特沃斯最大响应较好。

若给定的带内允许波纹差，则用切比雪夫响应比较好。

1
O
2
3
2
N )
(ωj H 1=n 3
=n 2
=n 10
=n 1
=n 3
=n 2
=n
i
o
o
i
u
首先输入信号Vi=100mV,观测滤波器的截止频率fc及电压放大倍数Av，测得fc=2kHz，Av=2.08，Avc=1.66，测得的幅频特性图如图5.4.5（b）所示，滤波器的衰减速率为-32.4dB/10倍频。

基本满足设计实际指标的要求。

图1 有源低通滤波器设计电路图
三、仿真或调试结果分析（附例图）
在proteus进行仿真，输入一仿真信号，结果如图2
图2 仿真结果图
图3 增益（DB）与输入信号频率关系图
综上此设计可以实现截止频率为2kHz、增益为2的二阶有源低通滤波器的功能。

四、总结
本实验主要利用proteus软件实现对输入信号的频率选择性，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。

对电路参数进行实验测试，可以看到信号的增益低于理想值。

在测高通滤波器幅频特性时，应注意随着频率升高，信号发生器的输出幅度可能下降，从而出现滤波器的输入信号与输出信号同时下降的现象。

这时应调整输入信号Vi的幅度，使其输出保证原值不变。

测高频端电压增益时也可能出现增益下降的现象，这主要是集成运放的高频响应或截止频率受到限制所引起的。