1、程控高通濾波器設計報告 姓 名： 代瑞兆 班 級： 76082-05 學 號： 2008100086 專 業： 測控技術與儀器 指導老師： 宋恒力 設計意義:1. 掌握濾波器的設計,熟悉單片機的使用，學習產品設計流程。2. 掌握DXP2004軟件的使用方法，學會畫原理圖，學會用DXP軟件進行仿真，并將原理圖畫成PCB板。設計要求：1. 畫出原理圖和PCB圖；2. 對濾波器部分進行仿真，給出幅頻特性曲線；3. 詳細說明操作步驟。芯片資料： 本次試驗中用到了AT89S52單片機和OP27以及CD4052BC。我們已經學習的51單片機的使用，運算放大器的使用。下面我們給出CD4052BC的功能真值表

2、。CD4052BC是一個8選2的模擬開關真值表：當在電源完全供電的情況下，片選信號INH高電平的時候，開關沒有一個打開，當INH低電平的時候，A，B輸入高低電平，00選擇OX，OY；01時選擇1X，1Y；10時選擇2X，2Y；11時選擇3X，3Y。設計流程：查閱資料，學習高通濾波器的設計，選擇合適的電路原理圖，通過學習比較，我選擇了無限增益多路反饋電路設計高通濾波器。其優點是增益可調，輸出阻抗低，下面是具體設計步驟。首先通過查表比較，選定電壓增益為Av=-1及電容值C1=C=0.01uF。查表得R1：R2 =0.750：3.376。由公式（1）K=100fC，選定四個截止頻率fC=800Hz、

3、fC=1.5kHz、fC=2kHz、fC=5kHz分別代入公式（1），得K1=12.5、K2=20/3、K3=5、K4=2。由K值及R1：R2 =0.750：3.376可得：fC=800Hz R1=9.375k R2=42.2kfC=1.5kHz R1=5k R2=22.5kfC=2kHz R1=3.75k R2=16.88kfC=5kHz R1=1.5k R2=6.752k 基本電路原理圖1. 畫原理圖：首先我們先啟動DXP2004，選擇【File】-【New】-【Project】-【PCB Project】建立一個PCB工程，并保存在你自己的文件夾中，接著建立一張原理圖【File】-【Ne

4、w】-【Schematic】一個名為Sheet1.SchDoc的原理圖圖紙出現在設計窗口中，按組合鍵【D】+【O】，彈出一個Document Options對話框，選擇【Standard Style】中的【A4】，去掉Title Block的勾，之后保存。之后就可以開始在圖紙上畫電路圖了。保存在和工程文件同一個文件夾中，接著在原理圖上放置元器件，在原理圖上右側標簽中找到【libraries】，在不同的庫中找到自己想要的元器件。如果當前的庫中沒有想要的文件，我們就要點擊【Search】會出現一個界面，早里面輸入想要元器件的名稱，前后加*，因為有的元器件名字你記不住或者他有后綴，按住【Table】

5、鍵我們就可以改變元器件的屬性，當沃恩已經放下后想改變的話可以雙擊元器件，元器件屬性框就會彈出。把想要的元器件放在元器件上后，我們就要鏈接元器件，【Place】-【Wire】，把各個相連的元器件連接起來，注意連接點，不能忘記節點，如果我們想要兩條直線連接，我們可以【Place】-【Manual Junction】來放置節點。下圖是繪好的總原理圖：總的原理圖2. 原理圖仿真：如果我們畫的原理圖仿真是需要激勵源，我們先刪除不能仿真的原件，然后選擇【View】-【Toolbars】-【Simulation Sources】顯示仿真源工具欄，點擊想要的仿真源，按【Table】鍵該改變屬性。選擇菜單【De

6、sign】-【Simulate】- 【Mix Sim】顯示“Analyses Setup”懸著<Collect Data For>欄，選擇<Node and Supply Current>，在選擇<AC small signal Analysis>中<stop Frequency>選擇離我們想要的截止頻率比較接近的頻率，<sweep type>懸著<decade>。接著仿真，我們要改變波形，點擊鼠標右鍵<edit wave>h和<Cursor A>,來調整光標，直到自己想要的那個點。仿真圖：截止頻率

7、fC=800Hz截止頻率fC=1.5kHz截止頻率fC=2kHz截止頻率fC=5kHz3. PCB板的繪制：在新建的project里面加入PCB文件，然后對總的電路原理圖編譯projectcompile PCB project PCB_project.PrjPCB后，在PCB界面中選擇designupdate schematics in PCB_project.PrjPCB，此時原理圖中的元件封裝都會出現在PCB圖紙的右邊，由于一些元件的默認封裝不合適，畫PCB時需要手動選擇一些元件的封裝，電容選擇，運放選擇DIP-8，單片機元件庫內沒有，自己設計封裝如下改變好封裝后再次編譯原理圖，然后在PC

8、B界面中選擇designimport changes from PCB_project.PrjPCB，所有改變的封裝都會加入到PCB中，接下來開始布局。根據布局規則，排布出元件位置后布線，正面盡量走水平線，反面盡量走豎直線；電源線加寬，周圍打孔，對于一些規則作必要的修改，修改規則的目的是避免默認的線寬孔徑等使改動出錯，操作為designrules,雙擊width，然后根據自己的需要改動相應數據，完成規則設置后在design rules面板點擊時，面板中的這個名稱會刷新。最后敷銅：在【Place】中選擇【Polygen Plane】，彈出對話框，設置要敷銅的層、網絡標簽等。確定后得到如下的PCB

9、圖：鋪銅前PCB圖鋪銅后正面圖鋪銅后反面圖實驗總結：通過這次實驗，進一步熟悉了對51單片機的認識，基本掌握了濾波器的設計步驟，鞏固了模擬電路的知識，同時也熟練了對Protel DXP軟件基本的使用。設計原理圖時，查閱了大量文獻資料，發現以前對濾波器部分學習不到位，掌握的知識不牢固。在設計過程中，邊學習邊設計，影響了設計進度，設計時不斷翻閱資料，學到了很多知識。原理圖的繪制過程中，軟件總是報錯，細節錯誤非常多，一一糾錯，是錯誤得到改正，浪費了大量寶貴時間，這提醒我以后工作學習中一定要注意細節的處理。電路中用到的模擬開關CD4052BC的用法查閱了網上了介紹，通過芯片資料了解了其內部結構，有真值表理解了其工作原理，為原理圖的繪制提供了便利。在實驗中最大的問題就是對PCB板的繪制不熟練，很多細節都要慢慢來。通過這次實驗，我進一步了解了Protel DXP的強大功能，在以后的學習中，我會逐漸熟練對Prote