沈阳理工大学课程设计
摘要
以Multisim为平台分析了二阶低通滤波器电路。使用虚拟示波器等虚拟元件，采用交流分析方法和参数扫描分析方法仿真分析了二阶低通滤波器电路的工作特性，及各元件参数对输入输出特性的影响，并演示了Multisim中虚拟仪器及各种分析方法的使用
由低阶系统构建高阶系统是信号与系统设计性实验中的重要实验，本文运用子系统函数的级联、反馈构建高阶系统的思想来设计有源二阶滤波器，然后用节点法对设计的电路来进行分析验证，并用EDA仿真软件Multisim8进行电路仿真；这种教学方法用理论结合实践，达到了巩固知识和提高动手能力的双重效果，提高了教学质量。
二阶有源滤波器是运放的典型应用，也是学生常做的实验之一。一般来说，学生对实验的理论推导和分析会存在一定的困难，对实验中的现象和问题也难以应付。鉴于此本文采用了一种新的思路来设计实验，整个过程中既有设计，又有验证和仿真，有效的解决了上述问题。
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目录
模电部分
课内部分 (信号处理电路的multisim仿真)
引言……………………………………………………………………………………………………………………….3 题目简介………………………………………………………………………………………………………………..4 设计原理………………………………………………………………………………………………………………..4 电路图参数表及仿真波形图.....................................................................................7
课外部分 （循环闪光彩灯控制器的设计）
设计原理……………………………………………………………………………………………………………….11 元件参数选择……………………………………………………………………………………………………….13 总结……………………………………………………………………………………………………………………… 14 参考文献……………………………………………………………………………………………………………….14
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引 言
随着中国市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励电子产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电子行业的关注越来越密切，这使得中国电子行业的发展需求增大。随着微电子技术和计算机技术的发展，现代电子信息系统的设计、功能实现、信息采集处理和应用的方式发生了根本性的变化，这对当今大学电子信息类学科专业人才的培养提出了严峻挑战。如何培养理论基础扎实、创新能力强、综合素质高的人才成为电子信息类教学改革的重要目标。?
放大电路是模拟电子电路中最常用、最基本的一种典型电路。无论日常生活用的收音机、电视机，或者精密的测量仪表和复杂的自动控制系统等，其中一般都有各种各样不同类型的放大电路。可见，放大电路是应用十分广泛的德模拟电路。
Multisim软件提供了一个操作简便且与实验很相似的虚拟实验平台，能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程．为实验教学提供了一种新的教学手段。它作为大学课程中常见的电子设计应用软件，是每个电子类的学生必然接触到的。Multisim最突出的特点是用户界面友好，尤其是其直观的虚拟仪表是Multisim的一大特色。Multisim所包含的虚拟仪表有：示波器，万用表，函数发生器，波特图图示仪，失真度分析仪，频谱分析仪，逻辑分析仪，网络分析仪等。而通常一个普通实验室是无法完全提供这些设备的。这些仪器的使用使仿真分析的操作更符合平时实验的习惯。不仅有利于对该软件的学习，也大大方便了设计人员的操作，极大地提高了工作效率。
电子设计的目的是以系统设计为主，引导学生逐步走进电子设计领域。在开设电子设计课程以前，学生们在临近毕业时都会担心，自己毕业后能干什么，觉得自己什么都不会。原因是他们在大学期间没有真正做过一次系统的设计。不了解过程，不会调试，最困惑的是不知从何做起。??
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一、 题目简介
1 仿真图a所示二阶低通滤波器电路中的参数
（1）.测试低通滤波器的频率特性
（2）.由频率特性确定电路的通带截止频率，和通带电压放大倍数
2. 仿真图b的二阶高通滤波器
（1）.测试高通滤波器的频率特性
（2）.由频率特性确定电路的通带截止频率，和通带电压放大倍数 3 在Multisim中构建习题8-7中的单限比较器，
（1）试单限比较器的传输特性；
（2）加上如图P87(b)所示的三角波输入电压，观察输入输出波形
5 在Multisim构建图P8-10所示的正向输入滞回比较器，令电路中R1=62KΩ,R2=100 K
Ω,Rf=150 KΩ,R=2 KΩ,稳压管的Uz=±5V,参考电压Uref=3V,
(1)加上适当的正弦波输入电压，观察Ui和Uo的波形。
(2)根据Ui和Uo的波形关系确定滞回比较器的UT+和UT-
二．设计原理
8-1二阶低通滤波器
GNDC11uF1V1R210kΩ 3R410kΩ R310kΩ GNDGNDC21uF253624VCC15VVCC715U141 Vpk 50 Hz 0° 741R110kΩ VEEVEEGND-15V 图a
?经过两级RC低通电路以后，根据如上二阶低通有源滤波器的电路图，输入电压U在接到集i成运放的同向输入端，因此，在高频段，对数幅频特性将以-40dB/十倍频的速度下降，与一阶低通滤波器相比，下降的速度提高一倍，是滤波特性比较近于理想情况。
在图a中，第一级RC电路的电容不接地而该接到输出端，这种接法相当于在二阶有源滤波电路中引入一个反馈。
?与U?之间的相位移小于90度，则此时通过电容c在频率接近于f0但又低于f0的范围内U0i引回到同相输入端的反馈属于正反馈，使电压放大倍数增大。因此，接近f0的频段幅频特
性不会下降很快。
由图知，根据虚短和虚断，有
??U?/[1?(f/f)2?jf/Qf] ?/U?=AAuoiup004
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??1?R式中 Aupf/R1
f0?1/? 2RC Q?1/(?3?upA )8-2二阶高通滤波器
GNDVCCGNDR220kΩV171 Vpk 50 Hz 0° GNDR3GND30kΩVEE-15VC32nFGNDGND5R420kΩ415VVCCR120kΩC12nF147315U1622741VEE 图b
利用与二阶低通滤波器类似的分析方法，可以得到二阶高通滤波器的电压放大倍数为
??U?/[1?(f/f)2?jf/Qf] ?/U?=AAuoiup00式中
??1?R/RAupf1f0?1/2?RC?)Q?1/(3?Aup
8-3单限比较器
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