带通滤波电路设计.doc

"带通滤波电路设计" 带通滤波电路是一种特殊的滤波电路，它可以过滤出一定频率范围内的信号，同时衰减其他频率范围内的信号。在本设计中，我们将设计一个带通滤波电路，能够过滤出100Hz到10kHz之间的信号，并衰减其他频率范围内的信号。 一、设计要求 根据设计要求，带通滤波电路需要满足以下几个条件： 1. 信号通过频率范围f在100Hz到10kHz之间。 2. 滤波电路在1kHz的幅频响应必须在±1dB范围内，而在100Hz到10kHz之间的幅频衰减应当在1kHz时值的±3dB范围内。 3. 在10Hz时幅频衰减应为26dB，而在100kHz时幅频衰减应至少为16dB。 二、电路组成原理 带通滤波电路可以通过串联低通滤波电路和高通滤波电路来实现。低通滤波电路和高通滤波电路的幅频响应如图所示。可以看到，低通滤波电路的幅频响应在低频率段较高，而高通滤波电路的幅频响应在高频率段较高。通过串联这两个电路，可以实现带通滤波电路的幅频响应。 三、电路方案的选择 根据设计要求，我们选择了一个二阶高通滤波电路的截止频率fH=10kHz，一个二阶低通滤波电路的fL=100Hz。有源器件选择为运放LF142，将这两个滤波电路串联，如图所示，就构成了所要求的带通滤波电路。 四、元件参数的选择和计算 在选择元件时，需要考虑元件参数误差对传递函数带来的影响。因此，我们选择了电阻值的容差为1%，电容值的容差为5%。然后，我们根据设计要求计算出精确的电阻值和电容值。 五、电路仿真分析 在设计完成电路后，我们对电路进行了仿真分析。仿真结果如图所示，电路能够满足设计要求。在通频带内，电路的幅频响应满足设计要求，而在转折频率点上，电路的幅频衰减也满足设计要求。 我们成功设计了一个带通滤波电路，能够过滤出100Hz到10kHz之间的信号，并衰减其他频率范围内的信号。