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单电源二阶低通滤波器设计及参数计算，可在方波提取基波.doc

单电源低通滤波器

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单电源二阶低通滤波器设计及参数计算，可在方波提取基波，亲测有效，适合在全国大学生电子设计竞赛综合测评使用滤波器提取基波。

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低通滤波器电路

一般取 C18=C19=C=102=1000pF=1nF=0.001uF=10

-3

*10

-6

F；R8=R9=R。

截止频率：f

，f 单位 Hz，R 单位 Ω，C 单位 F;

放大倍数：A

=1+ ,R11、R12 为导线时放大倍数为 1（此时 R13 要去

掉），放大倍数＜3（≥3 时会震荡）。

品质因数：

为使集成运放两个输入端对地电阻平衡，应使 R

//R

=2R (模电书 323-324

页)；也可以直接取 R

=22KΩ，R

=33KΩ。

在 20K-30K 方波中提取其基波，截止频率取 3K，放大倍数为 2.5，电容取

102=1*10

-9

F 由，得 R=

≈5.3KΩ （可取

5.1KΩ）

由 R

//R

=2R ， A

=1+ ，得（取

18KΩ）， R

=1.5*R

=27KΩ（取 27KΩ）。

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至此，我们完成了基波和2~5次谐波的频率计算、FIR滤波器设计、信号滤波、频域转换、幅度和相位计算、幅度比值计算等多个步骤。完整代码如下： ```matlab % FIR滤波器设计 fc = 105; % 截止频率 fs = 2000; % 采样...

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然后，我使用该滤波器来过滤原始信号，并计算基波和谐波的频率和幅度。最后，我计算了2~5次谐波与基波幅度的比值，误差在1%以内。请注意，这个代码可能需要一些调整才能适应你的具体问题。例如，你需要根据你的...

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% 计算基波和谐波频率 k = 2:5; % 谐波次数范围 f_est = zeros(1, length(k)+1); % 频率估计 f_est(1) = f(find(amp == max(amp(f)))); % 基波频率估计 for i = 1:length(k) f_est(i+1) = f(find(amp == max(amp(f>...

% 计算基波频率 fund_freq = 50; % 计算谐波频率 harmonic_freqs = [fund_freq * i for i in 2:6]; % 设计FIR滤波器 nyquist_freq = 0.5 * fs; cutoff_freq = 2 * max(harmonic_freqs); numtaps = 101; taps = fir1(numtaps, cutoff_freq / nyquist_freq); % 滤波数据 filtered_data = filter(taps, 1, y); % 绘制原始数据和滤波后数据 t = 0:1/fs:(length(data)-1)/fs;

这段代码是用来计算基波频率和谐波频率，设计一个FIR滤波器来滤波数据，然后绘制原始数据和滤波后数据的图像。其中，fund_freq变量表示基波频率为50Hz，harmonic_freqs变量表示谐波频率为基波频率的2到6倍，nyquist_...

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