语音滤波器课程设计 -王凯.doc

湖南工学院 课程设计说明书 课题名称 专业名称 学生班级 学生姓名 学生学号指导教师，，，阻带衰减速率为 2、设计要求 设计一个能满足要求的二阶有源滤波电路； 要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图； 根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； 在万能板或面包板或PCB板上安装好电路并调试； 测量滤波器的性能参数：截止频率、带内增益和阻带衰减速率； 用EWB对电路仿真，并打印出幅频特性和相频特性曲线； 拟定测试方案和设计步骤； 写出设计性报告。 3、设计扩展要求 （1）能对信号进行频谱分析和失真分析； （2）能对失真度进行测量。 （三）设计提示 1、电路可采用一级二阶低通与一级二阶高通滤波电路级联； 2、电路根据二阶滤波器（巴特沃斯响应）设计表设计，采用压控电压源电路； 3、在测试过程中，若某项指标偏差较大，则应根据设计表调整修改相应元件的值。 4、设计用仪器设备 （1）数字电压表 （2）面包板或万能板 （3）智能电工实验台 5、参考书： 《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》 康华光主编 高等教育出版社 《模拟电子技术》胡宴如主编 高等教育出版社 6、设计用主要器件 741两块、电阻电容若干 （四）设计报告要求 1、选定设计方案； 2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值； 3、列出测试数据表格。 （五）设计总结 1、总结有源滤波器的设计方法和运用到的主要知识点； 2、总结有源滤波器性能参数的测试方法。 目 录 第一章 概 述…………………………………………………5 1.1滤波器的功能和类型 ……………………………………5 1.2模拟滤波器的传递函数与频率特性 ……………………5 1.3滤波器的主要特性指标 …………………………………7 第二章 实验目的 …………………………………………………8 第三章 滤波器设计方案与论证……………………………………8 3.1第一步确定设计思路 3.2第二步确定设计方案/通带；受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称阻带。对于低通滤波器，将低于某一频率wc（wwc）的所有信号予以传送，而无任何失真，将频率高于这一频率wc（wwc）的信号完全衰减，这一频率wc称为截止频率，高通滤波器则相反；带通滤波器要求带通系统的幅频特性在带通内为常数，相频特性为通过载频w0点的直线。理论上，在通带内电压增益为常数，阻带内的电压增益为零；实际上，通带和阻带间存在一定频率范围的过渡带。滤波器在近代电信设备和各类控制系统中应用极为广泛。 滤波器按功能可分为：低通、带通、高通、带阻等。 功能： 滤波器是具有选频作用的电路或运算处理系统，具有滤除不需要的信号和分离各种不同信号的功能。 类型： 按处理信号形式分：模拟滤波器和数字滤波器； 按功能分：低通、高通、带通、带阻； 按电路组成分：LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器，RC电路中又有压控电压源电路和无限增益多路反馈电路； 按传递函数的微分方程阶数分：一阶、二阶、高阶。 1.2模拟滤波器的传递函数与频率特性 模拟滤波器的传递函数 传递函数用来描述模拟滤波电路的特性。传递函数是输出与输入信号电压或电流拉氏变换之比。 对于任意复杂的滤波网络，均可分解为若干简单的一阶与二阶滤波电路级联构成。因为任意个线性网络级联后，总的传递函数等于各网络传递函数的乘积。 表1.2.1 二阶RC滤波器的传输函数 类型 传输函数 性能参数 ? 低通 Q——等效品质因数 ——电压增益 ——低、高通滤波器的截止角频率 ——带阻塞、带阻滤波器的中心角频率 BW——带通、带阻滤波器的带宽 ? 高通 ? 带通 ? 带阻 模拟滤波器的频率特性 模拟滤波器的传递函数H(s)表达了滤波器的输入与输出间的传递关系。若滤波器的输入信号Ui是角频率为w的单位信号，滤波器的输出Uo(jw)=H(jw)会随输入信号的不同频率而变化，称为滤波器的频率特性。 频率特性H(jw)是一个复函数，其幅值A(w)称为幅频特性，其幅角∮(w)表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化，称为相频特性。 (b) (c) 图1.2.2 滤波器的幅频特性曲线 （a）高通 （b）带通 （c）低通 一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。滤波器RC节数越多，电路调试越困难。常用的