高通滤波器设计及仿真发

信电学院

电子信息工程专业CDIO二级项目

项目设计说明书

（2012/2013学年第二学期）

项目名称 ： 高通滤波器设计及仿真 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ： 1 设计成绩 ：

2013年7月11日

引言

课程设计是理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。本次课程设计主要注重的是电子电路的设计、仿真、安装、调试、焊电路板等综合于一体的一门课程，意在培养学生正确的设计思想方法以及思路，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力。作为一名大学生不仅需要扎实的理论知识，还需要过硬的动手能力，所以认真做好课程设计，对提高我们的动手能力有很大的帮助做到。

这次课设我们共做了电源、信号源、滤波器三个电路的实现，用了multisim10仿真，焊完电路板利用示波器检验功能，最后得出结论。

在开始设计电路之前我们先简单了解一下高通滤波器。高通滤波器是一个通过高频信号而衰减或抑制低频信号的部件。理想滤波器电路的频响在通带内应具有一定幅值和线性相移，而在阻带内其幅值应为零。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路，它实际上是一种具有特定频率响应的放大器。滤波器的阶数越高，幅频特性衰减的速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路的调试越困难。

根据指标，这次我们组经过多个电路仿真最后确定选用了二阶有源高通滤波器。而我们小组做的是正负9伏的直流稳压电源.

电源

一．实验原理

此课程设计，经老师要求我们要用±9伏的电压源，它主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳

压电路四个部分组成。其运行过程是将220V交流电通过变压器降低电压后经过全波桥式整流电路整流，再通过容量比较大的电解电容滤波处理，使电压基本稳定。然后通过稳压器芯片的适配来稳定输出电压。其基本框图如下图所示:

二．各部分的作用：

2.1 电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。 2.2 整流电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压（在直流稳压电源中常采用桥式整流电路）。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。

桥式整流过程

桥式整流波形变化示意图

2.3 滤波电路：经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用，为减少其交流成分，常在

整流电路后接滤波电路。滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉，使其输出平滑的直流电压，这里我们采用接入滤波电容来组成滤波电路。

2.4 稳压电路作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化能使输出直流电压不受

影响，从而维持稳定的输出。常用集成稳压器，小功率稳压电源中经常使用三端集成稳压器。常用

的三端集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。我们选用的是LM7809与LM7909固定式三端稳压器。

三． 实际原理图

3.1元件分析

电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的lm78 ×× 系列和负电压输出的lm79××系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有lm9013样子的TO-92封装。

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用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。79XX系列是负电压输出，即输出-5V、-12V，78XX系列是正电压输出，LM系列是输出电压可调。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。

78××系列芯片简介

79××芯片简介

功能如表(1):

3.3 实验结果

直流稳压电源电路仿真图

四.总结心得：

经过这一个周课程设计，受益匪浅。本阶段的主容主要是应用电路知识。之前学习过的基础知识没能很好的在实践中应用，借助这次机会，不会的该看课本的看课本，需要查阅资料的查阅资料，用乐观的态度正确面对这次课设，提高了自身把知识转变为实践的能力。

这次课程设计培训整体主要靠我们自己，老师主要为我们指明了方向还有要求。无论是前期工作，原理图的设计，实验器件的选取，还是电路板的调试与检测，老师主要起到辅导作用，并没有太多的参与，这在更深层次上锻炼了自己动手的能力。

由于这是我们第一次自主设计实验电路，在仿真过程中遇到不少问题，这个时候我们积极探讨，整个设计也显得很有趣味，不那么枯燥。还有就是上网查找相关资料成了我们解决问题的主要方法。不得不说，这也算一个好的资源。在此期间，我们也学到了很多分析问题以及正确处理问题的方法。

只有实践，我们才能发现自己的不足，只有把做学知识应用到实际当中，才能把知识掌握的更加牢固，把知识转变成力量。当然经验在这其中也显现出了举足轻重的作用。而我们少的就是经验，比如器件的放置，连线的整体布局都影响设计的整体效果，但我们有很大收获。虽然老师说了设计电源是最简单的，但是在整个设计过程中，我们却是不断出错，多次修改完善终于将其完成。 这次设计渗透了我们这个团队每一个成员的心血，每个环节我们都竭尽所能，通过多种渠道，利用多路资源，让整个计划更加完善。只有相互协作，才能共同进步。合理分工，团结一心是提高效率，顺利完成共同目标的关键。我们团队在分工协作方面取得的很大进步，这也让我们更加团结，更加期待下一阶段的学习，更加期待更多更大的挑战。

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