有源带阻滤波器
内容摘要
本有源带阻滤波器主要通过电阻电容组成的外围网络和LM324芯片来实现功能。通过电容电阻的谐振作用实现帯阻作用，通过324芯片实现放大信号的作用。通过调节电容电阻值改变增益中心频率和带宽。在仿真中实现较好，在实际中由于电路器件的误差和接触不良影响，有较大误差，但还是符合实验要求的。 一．设计任务
利用给定的元件（运放LM324）设计一个有源带阻滤波器电路。
二．设计指标：
1.有源电压：-12V-12V；工业氯化钙 2.中心频率：2KHz;
3.频带宽度：沙发工艺1.6K-2.4KHz ； 4.输入信号频率：0—100KHz;
5.输入信号电压:Vi约为100mV。
三．实验仪器：
信号发生器，示波器，面包扳，万用表。
四．设计方案及工作原理：
外围电路由电阻电容组成，由电阻电容的谐振实现带阻作用。通过LM324芯片中的放大器实现增益作用。通过选择恰当的值的电阻电容，调整增益中心频率和带宽，便可以实现实验的要求（具体见五电路原理图）。
五． 电路原理图：
通过外围电阻电容谐振实现帯阻作用，通过LM324N实现增益作用。
六．参数计算及元件选择：
（1）相关的公式：
中心频率fo=1/2πRC;
带宽 f2-f1=2（2-Kf）；
增益 Kf=1+RF/Rf;
Q点 Q=1/2(2-Kf)；
R1=R2=2R3=R；
C1=C2=C3/2；
R5=RF；R4=Rf;
（2）由题目中所给的带宽为0.8kHz，代入公式可求出Kf=1.8，即确定了RF=1.8Rf，可选择稍大一些的电阻值，使电路更稳定。这里用了RF阻值为8K。
（3）由中心频率为2kHz，代入公式可得R与C的关系，
为了使电路运行更稳定，所以选择了较小的电容。这里取C=1pF.带入C可得R的值约为39K，考虑到实际连接电路的问题，减少元件的个数，取R1=R2=75K。
由此基本得到元件的参数，并结合实际选择出元件：1pF电容两个，2.2pF电容一个，75K电阻两个，39K电阻一个，10K电阻一个，8K电阻一个，另有LM324N芯片一块，导线若干。
七．具体设计步骤：
首先，查了很多资料，包括相关的低通高通带通的滤波电路公式及说明。
然后，使用multsim实现了仿真，并查看了改变相应的R和C的值，所引起的中心频率和带宽的变化。
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第三步，用面包板插接出电路 最后，完成相关的测试。
八．计算机仿真结果：
1. 仿真的电路见电路原理图。
中心频率为2.0KHz,3db衰减点约为1.6 KHz， 2.4 KHz；所以阻频带在1.6 KHz—2.4 KHz之间，满足实验的要求，但中心频率处信号有较大的衰减。
3.输入输出波形：
4.仿真图形分析：（见下图）
在频谱途中呈现的式一个阻带图形，从输出波形看出信号是不是真传输的。淤泥固化
所以可以使用以上的仿真图进行实际电路的实现。
九． 实验项目和测试方法
1） 按图连接电路，注意正负电源的连接，以免接反烧坏器件。
说明：实际电路中没有8k的电阻，所以采用的6.7K和喉管1.4K的电阻串联实现。电容2.2pF的也没有，所以采用了两个102，即1.0pF并联实现。
2） 将信号发生器和示波器分别接到电路的输入与输出。
3） 调整示波器输出电压为Ｖｐ－ｐ＝142mv左右，则输入电压有效值约为50mV左右，改变输入信号频率（1~5kHz之间可任选）。
4） 观察示波器，看输出信号的中心频率和带宽是否满足要求。如不满足，则应该修改电路，直到满足为止。
十． 测试结果
按照电路图连接好电路，调整波形，进行测试。
mao sugiyama由示波器所输出的波形看，实验基本得以实现，在使用交流毫伏表进行有效电压输出测量中，由数据得知，在实际电路中，由于电阻和电容元件的误差，使得中心频率偏大，达到了2.2KHz左右。所以对电路进行了进一步的调整。在老师的指导下，将2.2nF的电容上串联了500pF的小一点的电容后，中心频率基本趋于2.0KHz。达到了2.05KHz的值，符合实验所允许的误差范围内。
