目录
一题目要求与方案论证 (1)
1.1（设计题题目）二阶有源低通滤波器 (1)
1.1.1题目要求..................................................................................................................
1
1
1.1.2 方案论证.................................................................................................................
1.2（实训题题目）波形发生器与计数器 (4)
4
1.2.1题目要求..................................................................................................................
4
1.2.2方案论证.................................................................................................................. 二电子线路设计与实现 (6)
6
2.1二阶有源低通滤波器........................................................................................................
2.2十位二进制加法计数器电路设计 (7)
三结果与分析 (9)
9
3.1二阶有源低通滤波器........................................................................................................
3.2二位十进制加法计数器的实现 (10)
四总结与体会 (12)
参考文献 (13)
一题目要求与方案论证
1.1（设计题题目）二阶有源低通滤波器
1.1.1题目要求
设计二阶有源低通滤波器。要求截止频率f0=1000H Z；通带内电压放大倍数A0=15，品质因数Q=0.707。分析电路工作原理，设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路
中的参数。
1.1.2 方案论证
（1）：对信号进行分析与处理时, 常常会遇到有用信号叠加上无用噪声的问题, 这些噪声有的是与信号同时产生的, 有的是传输过程中混入的。因此, 从接收的信号中消除或减弱
干扰噪声, 就成为信号传输与处理中十分重要的问题。根据有用信号与噪声的不同特性, 消除或减弱噪声，提取有用信号的过程称为滤波, 实现滤波功能的系统称为滤波器。
滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种：
①无源滤波器:
由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成
②有源滤波器:
一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲
作用。利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和
噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及
控制技术中的小信号处理。
从功能来上有源滤波器分为：
低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、
带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）、
全通滤波器（APF）。
其中前四种滤波器间互有联系，LPF与HPF间互为对偶关系。当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时，将LPF与HPF相串联，就构成了BPF，而LPF与HPF 并联，就构成BEF。在实用电子电路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。
滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。工作原理：
二阶有源滤波器是一种信号检测及传递系统中常用的基本电路, 也是高阶虑波器的基本组成单元。常用二阶有源低通滤波器的电路型式有压控电压源型、无限增益多路反
馈型和双二次型。本次课程设计采用压控电压源型设计课题。
有源二阶滤波器基础电路如图1所示：
图1
二阶有源低通滤波基础电路
它由两节RC 滤波电路和同相比例放大电路组成，在集成运放输出到集成运放同相输入之间引入一个负反馈，在不同的频段，反馈的极性不相同，当信号频率f ＞＞f0时（f0 为截止频率），电路的每级RC 电路的相移趋于-90o ，两级RC 电路的移相到-180o ，电路的输出电压与输入电压的相位相反，故此时通
过电容  c 引到集成运放同相端的反馈是负反馈，反馈信号将起着削弱输入信号的作用，使电压放大倍数减小，所以该反馈将使二阶有
源低通滤波器的幅频特性高频端迅速衰减，只允许低频端信号通过。其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。
传输函数为：
)()()
(i o s V s V s A 2安卓课程设计源代码
F F
)
()-(31sCR sCR A A V V 令
F
0V A A 称为通带增益F
31V A Q
称为等效品质因数
RC 1
c
称为特征角频率
则2c
n
2
2c
)
(s
Q
s
A s A 上式为二节低通滤波电路传递函数的典型表达式
注：时，即当303
F F
V V A A 滤波电路才能稳定工作。
（2）芯片介绍：
产品型号：LM324N
1.概述与特点
LM324是由四个独立的运算放大器组成的电路。它设计在较宽的电压范围内单电源工作，但亦可在双电源条件下工作。本电路在家用电器上和工业自动化及光、机、电一体化领域
中有广泛的应用。其特点如下：
●具有宽的单电源或双电源工作电压范围；单电源3V~30V，双电源±1.5V~±15V
●内含相位校正回路, 外围元件少
●消耗电流小:Icc=0.6mA (典型值, RL=∞）
●输入失调电压低:±2mV (典型值)
●电压输出范围宽：0V ~ Vcc—1.5V
●共模输入电压范围宽：0V ~ Vcc—1.5V
●封装形式：DIP14
图2  LM324N实物图
图3  LM324N管脚图
1.2（实训题题目）波形发生器与计数器
1.2.1题目要求
利用74LS138以及两片74LS195构成模值2－8的程序计数器，如CBA输入111(8分频)时，QD端输出8分频脉冲
1.2.2方案论证
表1.二位十进制加法计数器的状态表
计数脉冲数二进制数十进制数
Q3 Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 0 0
1 0 0 0    1    1
2 0 0    1 0    2
3 0 0    1    1    3
4 0    1 0 0    4
5 0    1 0    1    5
6 0    1    1 0    6
7 0    1    1    1 7
8    1 0 0 0 8
9    1 0 0    1 9
10 0 0 0 0 进位
芯片介绍：
LM324M：
运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的四运算放大器。可工作在单电源下，电压范围是  3.0V-32V或+16V。
LM324M的特点：短跑保护输出、真差动输入级、可单电源工作：3V-32V4.低偏置电流：最大100nA（LM324A）、每封装含四个运算放大器、具有内部补偿的功能、共模范围扩展到负电源、行业标准的引脚排列、输入端具有静电保护功能。
图4：LM324M实物图
74LS90D：
74LS90是二－五－十进制异步计数器，
从000计到111为例。先接成加法计数状态，在输出为1000时（既Q4为高电平时）把Q4输出接到R01和R02脚上（即异步置0），此时当计数到1000时则立刻置0，从新从0开始计数。1000的状态为瞬态。
状态转化图中是0000到0111是有效状态，1000是瞬态，跳转从这个状态跳回到

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