基于有源濾波的波形變換與移相仿真電路測試分析

商 林 周宗斌

(1.武漢交通職業學院 電子與信息工程學院 湖北 武漢：430065；2.武昌職業學院 電子信息工程學院 湖北 武漢：430202)

0 引言

在高職電子信息類專業人才培養中，《模擬電子技術》是一門非常重要的專業基礎課。在講授《模擬電子技術》課程時，濾波電路既是重點也是難點，其在自動控制、電子信息、通信等領域有著廣泛的應用。濾波電路既可以對采集到的信號進行濾波，抑制掉干擾、無用頻率的信號，獲取有用的信號，也可以使用濾波電路對波形的相位進行變換。濾波可以分為無源和有源濾波兩種，無源濾波的特點是較簡單，有源濾波一般與集成運放一起使用，電路比無源濾波復雜，但幅頻特性比無源濾波要好。

為了鞏固該知識點，任課教師通常會對濾波知識點進行專題輔導，實驗中經常選擇方波轉正弦波再進行移相為實驗項目，通過實訓既讓學生掌握一階、二階有源濾波的工作原理，又能熟練選擇濾波電路的元器件，特別是電容參數的選擇，并分析有源濾波的模擬特性，用公式計算濾波電路的頻率。在實際教學過程中，理論講解濾波電路工作原理的同時，選擇了Proteus仿真，根據選擇不同的電容，可以隨時修改電路參數，觀察電路仿真輸出波形的結果，然后要求學生根據老師講解的基本電路，搭建實物電路，并用示波器測量觀察輸出的波形，根據輸出的波形，對實物電路做優化設計。

1 波形變換電路元器件的選擇

電路如圖1所示，電路的左半邊是二階有源巴特沃斯濾波器，作用是波形的轉換，輸出測量點是out1，右半邊是移相電路，輸出測量點是out2。……