集成電路課程設計_new

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　關鍵詞1</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　2 設計總體方案選擇2</p&g

2、t;<p>　　2.1設計的要求2</p><p><b>　　2.2方案論述2</b></p><p>　　3 單元電路設計3</p><p>　　3.1一階高通濾波器3</p><p>　　3.2 二階高通濾波器4</p><p>　　3.3 濾波設計6</p&

3、gt;<p>　　3.4元器件選取與計算7</p><p>　　4 系統(tǒng)電路設計9</p><p>　　4.1 系統(tǒng)電路圖9</p><p>　　4.2 元件清單10</p><p>　　5 系統(tǒng)性能說明與誤差分析11</p><p>　　5.1系統(tǒng)性能說明11</p><

4、p>　　5.2誤差分析11</p><p><b>　　6總結(jié)11</b></p><p><b>　　參考文獻13</b></p><p>　　Abstract13</p><p>　　Keywords13</p><p><b>　　語音濾波器設

5、計</b></p><p>　　摘 要 本課程設計主要設計了能抑制50Hz工頻信號的語音濾波電路，它是在運算放大器的基礎上增加一些 R、C 等無源元件而構(gòu)成的，在輸入不同頻率的語音信號后，在50Hz左右的信號將能受到抑制，而超出這個抑制范圍的信號將能通過，所以應選用帶阻濾波器實現(xiàn)功能。其次，應分別用壓控電壓源和無限增益多路反饋兩種方法進行設計其次勇橋式整流電容集成穩(wěn)壓塊電路設計電路所需的穩(wěn)定的正負直

6、流電源，即可用橋式整流電路和電容濾波電路和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路組成。該濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減其它頻率成分。在測試裝置中，利用濾波器的這種選頻作用，可以濾除干擾噪聲或進行頻譜分析。</p><p>　　關鍵詞 有源濾波器； 運算放大器； 高通濾波</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p&g

7、t;　　濾波器在數(shù)值信號處理中有廣泛的應用，為此我們將濾波器作簡單介紹，達到拋磚引玉的作用。若濾波器的輸入，輸出都是離散時間信號。那么，該濾波器的沖擊響應(或濾波因子)也必然是離散的，我們稱這樣的 濾波器為數(shù)字濾波器(digital filter，df) 。當用硬件實現(xiàn)一個df 時，所需的元件是延遲器，乘法器和加法器。當在計算機上用軟件實現(xiàn)時，它就是一段線性褶積(或卷積)的程序。我們知道，模擬濾波器(analog filter，af)只

8、能用硬件來實現(xiàn)，其元器件是 r，l，c 及運算放大器或開關電路。因此，df 的實現(xiàn)要比 af 容易的多，而且易獲得較為理想的效果。 濾波器的種類很多，分類方法也不同，如可以從功能上分，也可以從實現(xiàn)方法上分，或從設計方法上來分等等。但總的來說，濾波器可以分為兩大類，即經(jīng)典濾波器和現(xiàn)代濾波器。經(jīng)典濾波器是假定輸入信號 x(n)中的有效信號和噪聲(或干擾)信號成分各在不同的頻帶，當 x(n)通過一個線性濾波系統(tǒng)后，可以將欲噪聲信號成分有效地去

9、除?？墒?，如果有效信 號和噪聲信號的頻率帶相互重疊，那么經(jīng)典的濾波器將無能為力?，F(xiàn)在的地質(zhì)雷達信號處理中的濾波器主要采用經(jīng)典的濾</p><p>　　2 設計總體方案選擇</p><p><b>　　2.1設計的要求</b></p><p>　　1、分別用壓控電源和無限增益多路反饋兩種方法設計電路；</p><p>　

10、　2、抑制50Hz工頻干擾信號；</p><p>　　3、品質(zhì)因素Q≧10，增益Av>1；</p><p><b>　　2.2方案論述</b></p><p>　　方案一將低通濾波器和高通濾波器并聯(lián)，再將·兩個電路輸出電壓求和，得到帶阻濾波器。其中，低通濾波器的截止頻率fp1應小于高通濾波器的截止頻率fp2。系統(tǒng)框圖如2.1

11、所示。</p><p><b>　　圖2.1 系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　方案二利用無源LPF和HPF并聯(lián)構(gòu)成無源帯阻濾波電路，然后接通相比例運算電路，從而得到帯阻濾波電路?？衫玫湫偷碾pT帶阻濾波器實現(xiàn)所要求功能。根據(jù)帶阻濾波器的原理，壓控電壓源型二階帶阻濾波器是由低通RC環(huán)節(jié)和高通RC環(huán)節(jié)并聯(lián)組合而成，C1、C2、R3組成高通環(huán)節(jié)，R1、R2、C3組成低

12、通環(huán)節(jié)。輸入信號經(jīng)過一個由RC元件組成的雙T型選頻網(wǎng)絡然后接至集成運放的同相輸入端。無限增益多路負反饋型二階帶阻濾波器由二階帶通濾波器和一個加法器組成，其框圖如圖3.4所示。</p><p>　　圖3.4用帶通濾波器和相加器組成帶阻濾波器</p><p>　　與方案二比較，方案一在原理上符合實驗要求，但不實用，基本上得不到要求結(jié)果，并且所需原件數(shù)量過多，降低了電路的可靠性和穩(wěn)定性，而且對于

13、接下來的焊接過程加大了很多負擔，加之參數(shù)計算繁多。為此選擇方案二的設計。</p><p><b>　　3 單元電路設計</b></p><p>　　3.1一階高通濾波器</p><p>　　一階高通濾波器包含一個RC電路，將一階低通濾波器的R與C對換位置即可構(gòu)成一階高通濾波器。如圖3.1所示為一階高通濾波器。</p><p&

14、gt;　　圖3.1 所示濾波器為反向運算放大器</p><p><b>　　其傳遞函數(shù)為：</b></p><p>　　式中為通帶增益，為截止角頻率。</p><p>　　其頻率特性為： </p><p><b>　　幅頻特性為：</b></p><p><b&

15、gt;　　相頻特性為：</b></p><p>　　由幅頻特性公式可得如圖3.2所示的幅頻特性曲線。</p><p>　　圖3.2 幅頻特性曲線</p><p>　　由圖可知，一階高通濾波器的缺點是：阻帶特性衰減太慢，為20dB／10oct，所以這種電路只適用于對濾波特性要求不高的場合。為了克服一階高通濾波器的上述缺點，可采用二階高通濾波器。</p

16、><p>　　3.2 二階高通濾波器</p><p>　　為了改進一階高通濾波器的頻率特性，可采用二階高通濾波器。一個二階高通濾波器包含兩個RC支路，即將二階低通濾波器的R與Ｃ對換位置，即可構(gòu)成二階高通濾波器。如圖3.3所示為二階高通濾波器的一般電路。</p><p>　　圖3.3 二階高通濾波器的一般電路</p><p><b>　　

17、其通帶增益為</b></p><p><b>　　自然角頻率為</b></p><p>　　如圖3.4所示為二階高通濾波器的幅頻特性曲線，其阻帶衰減特性的斜率為40dB／10oct，克服了一階高通濾波器阻帶衰減太慢的缺點。</p><p>　　圖3.4 二階高通濾波器的幅頻特性曲線</p><p><b

18、>　　3.3 濾波設計</b></p><p>　　若要求高通濾波器的阻帶特性下降速率大于40dB／10oct，必須采用高階高通濾波器，同高階低通濾波器一樣，也是最常采用巴特沃思型和切比雪夫型近似。</p><p>　　圖3.5 壓控電壓源型濾波器</p><p>　　圖3.6 無線增益多路反饋型濾波器</p><p>　　

19、3.4元器件選取與計算</p><p>　　3.4.1 壓控源型濾波電路 </p><p>　　圖3.7是一種同相輸入，產(chǎn)生正向增益的常用的地階濾波器電路。圖中負反饋網(wǎng)絡系統(tǒng)為R3和R1，形成一個增益可控的電壓控的電壓控制電壓源，所以這個電路為壓控電壓源濾波器，簡稱VCVS濾波器。</p><p>　　圖3.7 壓控電壓源帯阻濾波電路</p><

20、;p>　　已知中心頻率f0=50Hz，參考相關資料可取C=47000pF，根據(jù)</p><p><b>　　=50Hz</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　=67.7KΩ</b></p><p>　　取標稱值R=68KΩ，1/2R用

21、兩只68KΩ電阻并聯(lián)，電容2C可用兩只47000pF電容并聯(lián)。</p><p>　　取Q=10，由Q=1/[2(2-Avp)]=10，</p><p>　　可得 Avp=1.95，由Avp=1+Rf/R1=1.95 </p><p>　　則得 Rf=0.95R1，由運放同相與反向兩輸入端外接直流電阻平衡的要求，可知</p><p>　　R

22、1//Rf=2×68KΩ=136KΩ</p><p>　　求得 R1=408KΩ ，取標稱值 R1=390KΩ +18KΩ 組成。</p><p>　　求得 Rf=387.6KΩ ，取標稱值 Rf=360KΩ +27.6KΩ ，其中27.6KΩ電阻可用變阻器代替。</p><p>　　3.4.2無限增益多路反饋濾波電路 </p><p&

23、gt;　　圖3.8 無限增益多路帶阻濾波器</p><p>　　該電路由二階帶通濾波器和一個加法器組成，如圖3.8所示。電路的傳輸函數(shù)為：</p><p>　　由中心頻率f0=50Hz，可取C=470nF即0.47uF，查圖可得，對應參數(shù)K=5，查表可得，當K=1時，電阻R1=0.796Q=7.96KΩ，由</p><p>　　得R2=80.4Ω，取 R3=1.0K

24、Ω，</p><p>　　R4=4R1=3184KΩ，R5=2.0KΩ，取增益Av=2，則R6=2KΩ</p><p>　　將上述電阻值乘以參數(shù)K=5，即得R1=39.8KΩ，用電位器50KΩ進行調(diào)節(jié)；R2=402KΩ，取標稱值R2=400KΩ，R3=5KΩ，同樣用10KΩ電位器進行調(diào)節(jié)，R4=159.2KΩ，取標稱值R4=160KΩ，R5=10KΩ，R6=10KΩ，Av=R6/R3=2&

25、lt;/p><p><b>　　4 系統(tǒng)電路設計</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)電路圖 </p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)電路圖</p><p>　　語音濾波電路，是一種能使有用頻率音通過同時抑制無用成分的電路。頻信號的頻率范圍 20Hz-20000Hz。就是人耳可以聽到的頻率范圍。超過這個范圍的音頻信號沒有意義

26、。語音的頻率范圍在30-1000Hz之間遙根據(jù)奈奎斯特準則，采樣頻率設置為8K袁截至頻率設置為500HZ的低通濾波器可以濾除高音部分。根據(jù)帶阻濾波器的原理，壓控電壓源型二階帶阻濾波器是由低通RC環(huán)節(jié)和高通RC環(huán)節(jié)并聯(lián)組合而成，C1、C2、R3組成高通環(huán)節(jié)，R1、R2、C3組成低通環(huán)節(jié)。輸入信號經(jīng)過一個由RC元件組成的雙T型選頻網(wǎng)絡然后接至集成運放的同相輸入端。</p><p><b>　　4.2 元件清

27、單</b></p><p>　　電子元器件清單如表4.1所示。</p><p>　　表4.1電子元器件清單</p><p>　　5 系統(tǒng)性能說明與誤差分析</p><p><b>　　5.1系統(tǒng)性能說明</b></p><p>　　二階有源濾波器不用電感元件，其有一定增益，重量輕，體積

28、小和調(diào)試方便，可用在信息處理、數(shù)據(jù)傳輸和抑制干擾等方面，但因受運算放大器的頻帶限制，這類濾波器主要用于低頻。</p><p><b>　　5.2誤差分析 </b></p><p>　　1、集成塊不是理想的集成塊；</p><p>　　2、電子元器件存在缺陷，不是標準數(shù)值，比如電阻電容不夠 理想等； </p><p>　　

29、3、直流電源輸出不是標準的正負12V。</p><p>　　4、焊接的電路板有焊點的接觸性不好。</p><p>　　5、讀取數(shù)據(jù)時由于人的感官誤差和視覺誤差。</p><p>　　6、參數(shù)設計存在一定誤差。</p><p>　　7、信號源帶負載能力差，不穩(wěn)定。</p><p><b>　　6 總結(jié)</

30、b></p><p>　　通過此次集成電路課程設計對語音濾波器的設計，加強了我對集成電路這門課程的理解，對其應用有了一定的認識，提高了我們綜合運用知識的能力，以及分析問題，解決問題的能力。此次集成電路課程設計，讓我懂得了實踐的重要性。即使課本知識掌握的很好，如果不會綜合運用，也是一些支離破碎的無用的知識，而如果能夠運用而實際動手能力很差，理論與實踐結(jié)合不起來，學得再好也沒用。這次課程設計恰好是將課本知識與的

31、鞏固與綜合運用結(jié)合起來，再加上實際動手能力的培養(yǎng)三者結(jié)合起來的。一方面，它加深與鞏固了所學的各章節(jié)的理論，并將其綜合運用，提高了我們綜合運用知識的能力；另一方面，培養(yǎng)了我們對專業(yè)知識學習的趣。 課程設計中出現(xiàn)了很多問題。比如說設計原理圖時，必須懂得語音濾波器的工作原理。電路設計過程及參數(shù)確定比較煩瑣，我在算時會遇到很多問題，有時實在算不出來了就想放棄，但很快自己會意識到那是一種錯誤的想法，所以自己會給自己鼓勁繼續(xù)往下進行，當算到最后時便

32、會有很大的成就感，這強烈的激起了我學習的興趣，我想這次課程設計對我以后的專業(yè)課程的學習將有很大幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 陳兆仁．電子技術(shù)基礎實驗研究與設計．電子工業(yè)出版社，2000．</p><p>　　[2] 楊振江等．新穎實用電子設計與制作．西安電子科大出版社，2000．</p&

33、gt;<p>　　[3] 謝自美．電子線路設計、實驗、測試（第二版）．華中理工大學出版社，2000．</p><p>　　[4] 譚博學，苗匯靜．集成電路原理及應用．電子工業(yè)出版社，2011． </p><p>　　[5] 王港元．電工電子實踐指導（第二版）．江西科學技術(shù)出版社，2005．</p><p>　　[6] PRODUCTS DATA BO

34、OK，Mitsubishi Electric Corp．1992-1994．</p><p>　　The Design of Voice Filter</p><p>　　Abstract 　This design of the main course can restrain frequency 50 Hz power frequency of the signal pronunciat

35、ion filter circuit， it is in the basis of operational amplifier to add some R， C， passive components and structure， in different frequency voice signal input in frequency 50 Hz or so signal will be restrained， beyond the

36、 scope of this inhibition and signal will can pass， so it should choose band elimination filter function。 Next， it should respectively with voltage controlled voltage sou</p><p>　　Keywords Active Filters;

37、Operational Amplifier; High-pass filter</p><h4>　　習大大的10句話，不知道你就out了</h2><p>　　人人都想成功，但光憑埋頭苦干是很難達到的。時下熱傳的習主席的10句話很有道理，它們就像指路明燈，會讓你受用一生。第一句話，結(jié)交“兩個朋友”：運動場和圖書館。　強健的體魄是成就事業(yè)的根基，從現(xiàn)在起，有恒、有序、有度地鍛煉，每年

38、定期體檢一次。周末去圖書館，給自己“充充電”。還要會選書，比起武俠 言情小說，讀讀心靈 勵志 財經(jīng)類圖書好處更多。第二句話，培養(yǎng)“兩種功夫”：一個是本分，一個是本事?！　?做人靠本分，誠信為本；做事靠本事，才能成長。國人信奉“人無信不立”的準則?！〉谌湓?，樂于吃“兩樣東西”：吃虧和吃苦?！　〕Ｑ缘?，吃虧是福，聰明人能從吃虧中學到智慧。吃苦也是這個道理，身處逆境時不妨告訴自己，有苦有甜才是人生。第四句話，具備“兩種力量”：一種

39、是思想的力量，一種是工具的力量?！　　?比起動物，人更善于用工具達成目的。著名作家周國平在《人的高貴在于靈魂》中寫道：做一個有思想的人，用自己的思想走完生命的全程，定會精彩紛呈。第五句話，追求“兩個一致”：一個是興趣與事業(yè)一致，一個是愛情與婚姻一致?！　∶鞒枷爰彝蹶柮魈岢觥爸泻弦弧?，即不僅要認識（“知”），更要實踐（“行</p><p><b>　　名言的后半句</b></p

40、><p>　　1、父母在，不遠游　　原文：子曰：“父母在，不遠游，游必有方?！薄墩撜Z·里仁》　　意思是要是出游，必須要告知去處和理由?！　↑c評：不是不讓你去啊有木有……</p><p>　　2、吾生也有涯，而知也無涯　　原文：出自《莊子·養(yǎng)生主》。一直被許多人用于鼓舞學習者珍惜時間、努力學習，在但卻忽略后面那一句“以有涯隨無涯殆已”?！　∫馑己喪觯河糜邢薜娜松?/p>

41、追求無限的知識，是必然失敗的。　　點評：就是告訴你你永遠做不到的事情就不要強求啊，二貨！⊙﹏⊙！　　3、三思而后行　　原文：“季文子三思而后行。子聞之曰：再，斯可矣?！背鲎浴墩撜Z·公冶長》　　現(xiàn)在的人多誤解了意思，覺得做事應該想三次甚至更多?！　↑c評：老人家的意思是兩種角度去考慮問題就OK了，不要想太多！Just do it！想來想去的還不行動，墨跡泥煤??！</p><p>　　4、酒肉穿腸過

42、，佛祖心中留　　原文：后半句：世人若學我，如同進魔道。出自道濟禪師（活佛濟公）之口?！　∵@句話本是一個悲壯的典故：話說明朝張獻忠攻打渝城（成都）時，在城外的廟里駐扎，還強迫寺里和尚吃肉。當時有個叫破山的和尚說：“只要你答應不屠城，我就吃肉?！睆埆I忠答應了，于是破山和尚一邊吃，一邊念著這句話。他是為了城里數(shù)千百姓的生命才破戒的?！　J為只是大神通圣人在特定情況下，為度眾生才吃肉。而濟公自己吃了兩只死鴿可以吐出兩只活鴿來。如果你也

43、可以做到，盡管吃肉，做不到的話還是老老實實持戒吧！　　點評：無知的凡人吶，絕對不要混淆概念，獅子跳的過去的懸崖，兔子去跳只能摔死。</p><p>　　5、老來多健忘　　原文：老來多健忘，唯不忘相思?！拙右住杜甲骷睦手贰　↑c評：人家老白是想跟老婆表白浪漫一下說無論老成啥樣，神馬都不記得都不會忘了想你，不是說自己老了就癡呆了！你說孩子們怎么就那么不懂事呢？</p><p>　　6

44、、閉門造車　　原文：朱熹《〈四書〉或問》卷五：“古語所謂‘閉門造車，出門合轍’，蓋言其法之同?！币馑际侵灰凑胀灰?guī)格，就算關起們來制造車輛，使用時也能和路上的車轍完全相同（古代的車兩輪之間的距離是固定的，符合規(guī)格，就能合轍。）?！?點評：宋朝是個推崇法制的時代，朱老也解釋的很清楚，古時“閉門造車”是稱贊“出門合轍”的巧妙！不是貶義詞呀……╮(╯▽╰)╭</p><p>　　7、相濡以沫　　原文：《莊子&

45、#183;大宗師》：“相濡以沫，不如相忘于江湖?！薄?點評：幾乎等于白話了……果然自古后句出真相！　　8、人是生而自由的　　原文：話不多說，客觀只要看了全句就懂：“人是生而自由的，但卻無往不在枷鎖之中。自以為是其他一切人的主人，反比其他一切人更是奴隸?！薄?#183;雅各布·盧梭《社會契約論》　　點評：偉大的盧梭估計在地下哭了幾百年了吧……</p><p>　　9、中國是一頭沉睡的巨獅　

46、　原文：“中國是一只沉睡的巨獅，當他醒來全世界都會震驚，那就永遠別讓他醒來?！薄闷苼觥　↑c評：我說天才，我們還能不能愉快的玩耍了？！　　10、天才就是99%的汗水1%的靈感　　原文：“天才是1%的靈感加99%的汗水，但那1%的靈感是最重要的，甚至比99%的汗水都重要?！薄獝鄣仙?lt;/p><p>　　對釣島震撼表態(tài)16字 </p><p>　　綜合權(quán)衡， 宜戰(zhàn)當戰(zhàn)。 合縱連橫，

47、維權(quán)并舉。 </p><p>　　央視12日、13日的《今日關注》，給人最大的感受就是：中國的態(tài)度變了，中國對日本的態(tài)度變得越來越強硬了，羅援、張召忠、杜文龍等主戰(zhàn)人物紛紛在主流媒體上登場了，孫哲、高洪等主和人物對日本的態(tài)度也變得強硬了。 </p><p>　　中國必須以戰(zhàn)止戰(zhàn)的思想終于形成共識了，中國的戰(zhàn)爭意志終于越來越明確和堅定了，中國這部戰(zhàn)爭機器終于被日本給啟動了</p>

48、<p>　　羅援少將做客央視《今日關注》節(jié)目</p><p>　　在談到日本首相揚言“釣魚島問題上沒有交涉的余地”的時候，在談到日本聲稱已經(jīng)作好了戰(zhàn)爭預案的時候，羅援少將說，“日本敢和具有戰(zhàn)略威懾、戰(zhàn)略打擊能力的大國叫板，那不是討死嘛”；</p><p>　　在談及日本不斷搞軍事演習，不斷攔截我巡航飛機之時，在談及美國本月中旬將在沖繩部署F22隱形戰(zhàn)機之時，羅援少將說，“美國

49、是不是甘愿為日本當炮灰，我看美國也不會傻到那個程度”，那不過是“日本走夜路，美國給吹口哨壯膽”罷了。</p><p>　　羅援少將還說，“中國應該不怕鬼，不信邪，敢于打鬼，天下無鬼，怯于打鬼，遍地是鬼”。</p><p>　　在談及日本13日舉行“空降奪島演習”之時，杜文龍大校說，“如果日本第一空挺團2000人登島，那就會成為第一批炮灰”</p><p>　　在談到

50、日本軍隊善于偷襲的特點時，杜文龍大校說，“如果出現(xiàn)那種情況，我想那霸機場就不存在了，包括F15什么的就都沒了”；</p><p>　　在談到中國三代戰(zhàn)機與日本F15戰(zhàn)機對比的時候，杜文龍大校說，“如果日本的F15想來，我想不會給它開火的機會，更不會給它起飛的機會，第一次起飛，也就是最后一次起飛?！?；</p><p>　　在談到美國可能會加入中日釣魚島戰(zhàn)爭的問題時，杜文龍大校說，“退一萬步講

51、，如果美國想?yún)⑴c這場戰(zhàn)爭，我想只要進入我們的領空，只要參與作戰(zhàn)行動，其目標一定是敵人，這里面沒有美國，沒有日本，只有敵人”?！爸忻纼蓚€巨人之間的對抗，處在兩個巨人腳下的日本首先會成為第一堆粉末”。</p><p>　　曾經(jīng)對日美主和的孫哲教授昨日也說，“日本連釣魚島存在爭議都不承認，中國必須與日本斗狠，防止日美對中國的戰(zhàn)爭意志和決心出現(xiàn)誤判”。</p><p>　　他還說，“日本這個民族只