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课题一b 有源滤波器设计课程设计指导书2013

课题1b 有源滤波器设计与分析

一、本课题的目的

本课题研究有源低通、高通、带通、全通滤波器的设计,并通过仿真和实际电路测试,分析各种滤波器的频率响应和时域响应。通过本课题的设计,主要达到以下几个目的:

1. 掌握有源滤波器的基本原理及设计方法。

2. 深入理解信号频谱和信号滤波的概念,理解滤波器幅频响应和相频响应对信号的影响,了解

不同类型滤波器时域响应的特点。 3. 掌握模拟滤波器频域响应的测试方法。

4. 掌握利用Multisim软件进行模拟滤波器设计及仿真的方法。 5. 了解有源滤波器硬件电路的设计、制作、调试过程及步骤。

6. 掌握新一代信号与系统硬件实验平台及虚拟示波器、虚拟信号发生器的操作使用方法。 7. 培养运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

二、课题任务

本课题的任务包括有源滤波器电路设计、电路(系统)仿真分析、电路板焊接、电路调试与测试、仿真和测试结果分析等内容,主要工作有:

1. 采用运算放大器,分别设计参数可调的有源低通、带通、高通、全通滤波器,并用Multisim软件进行仿真验证,并测试其时域和频率响应。

2. 列出所设计各滤波器的系统函数,用Matlab软件分析其频率响应、时域响应,并与Multisim电路仿真的结果进行比较分析。

3. 在Multisim仿真软件中,给各滤波器分别输入适当的信号,测试分析各种滤波器频率响应对信号的影响。

4. 根据所设计的滤波器元件参数,在PCB板上完成各有源滤波器电路的焊接。 5. 利用新开发的信号与系统实验平台,对焊接好的电路进行调试,确保其工作正常。

6. 采用适当的方法,调整相关元件参数,测试各滤波器的时域响应和频率响应,与相关仿真分析结果进行比较,并分析误差产生的原因。

7. 将适当信号输入滤波器,测试分析各种滤波器频率响应对信号的影响,并与仿真结果进行比较,分析其差异产生的原因。

三、主要设备和软件

1.信号与系统实验系统(含DSO-3064虚拟示波器和DDS-3X25虚拟信号发生器)一套 2. PC机一台

3.Multisim软件一套,11.0以上版本

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