开关模块如图模拟开关直接与电阻和滤波器相连，实现对滤波器截止频率的控制。左边的电阻列则是四个截止频率所需的电阻对。滤波器模块图滤波器如图所示，与分别是信号的输入与输出端，端分别与图中电阻对对应端相连，由此来则实现整个滤波的过程。电源正负伏出均有电容滤去杂波。与接口模块图与接口接口电路图接口电路如图所示，此电路模块为系统的接口模块，中间部分为电路去耦模块，分别采用个电容并联去耦。左边为电源插口，同时附有对电源滤杂波的电容部分，右边为信号输入与输出接口部分。仿真部分仿真电路及仿真设置电阻取时，测得截止频率理论为图的幅频特性曲线图时的傅里叶分析电阻取时，测得截止频率理论为图时的幅频特性曲线图时的傅里叶分析电阻取时，测得截止频率理论为图时的幅频特性曲线图时的傅里叶分析电阻取时，测得截止频率理论为图时的幅频特性曲线图时的傅里叶分析板正面反面电路设计操作步骤画电路原理图首先启动软件，选择菜单中的，并点击，保存工程项目文件并命名。之后其标签在左侧工作区面板，在其标签中点击鼠标右键，选择中的，新建个名为的原理图图纸，按组合键，弹出个对话框，选择中的，去掉的勾，之后保存。之后就可以开始在图纸上画电路图了。从右侧标签中选择需要的各个器件，点击中的，加载合适的库文件，再从库中双击选中需要的芯片或是各类元器件进行操作，同时注意每个器件要有封装，为后来画准备。同时部分器件需要仿真的也要同时包含仿真特性。将每个电子机械工程白同云，吕晓德，电磁兼容设计北京邮电大学出版社徐暄等，印制电路板的电磁兼容问题电子工艺技术吴疆李翠花，基于电磁兼容技术的多层布线设计合肥学院学报自然科学版林瑜，高速板的电磁兼容设计现代电子技术，电磁兼容导论，闻应红，译机械工业出版社目录实验目的设计任务滤波器理论分析芯片选择主控芯片模拟开关芯片放大器集成芯片其他构件选择原理图主控单片机最小系统模块模拟开关模块滤波器模块与接口模块接口电路仿真部分仿真电路及仿真设置电阻电阻电阻电阻板电路设计操作步骤总结附件附件电磁兼容性设计技术综述实验目的了解并掌握各种有源滤波器的基本构成和原理，掌握用软件绘制原理图，绘制板，以及元器件库的运用用画定的外部扩展，此芯片能实现的功能非常强大。因此主控芯片采用系列单片机极其构成的最小系统。模拟开关芯片对滤波器的分析得知，要对滤波器截止频率进行改变有多种方法。常见的是改变电容值或是改变电阻值从而使滤波器截止频率发生变化。本次设计采用单方面改变电阻从而实现设计要求。由理论公式可知改变两个电组的值即可有效改变截止频率。而设计要求需要进行程序控制，那么可以采用程控电子开关在主控芯片的逻辑控制下改变电路通道从而为滤波器选择合适电阻，达到程控的目的。对于模拟开关，本设计采用双通道模拟多路复用器。其引脚图及逻辑图如下所示角是使能端，低电平有效，可采用直接接地，而，两口是程控选择端口，通过单片机可对，两口进行控制，从而根据需要将与与，或与或与导通，导通方式如上图所见。放大器集成芯片本次设计滤波器所需放大器选择的是低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成芯片。具有非常低的输入失调电压对于最大为，所以在很多应用场合不需要额外的调零措施。同时具有输入偏置电流低为和开环增益高对于为的特点，这种低失调高开环增益的特性使得特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。当然该芯片的高性能也特别适合于本次滤波器的设计，其引脚图如下芯片引脚功能如下，和为偏置平衡调零端，为反向输入端，为正向输入端，接地，空脚为输出，接电源最大额定值其他构件选择除了单片机控制模拟开关实行滤波器的程控功能之外，本次设计还支持显示当前截止频率的功能，单片机系统显示方面般有两种方式，是用数码管进行显示，此方法比较复杂，线路较为繁琐，且其控制显示方面不够优化，因而此次我们选择液晶显示器。另外本设计为了突显程控的方便，为板提供键盘接口，只需外加键盘即可通过单片机对实时截止频率进行单键操作改变。当然由于只有四个额定档位，因此键盘只用来以调整档位大小为目的的与单片机交流，而不能直接输入截止频率使系统自动切换，不过通过扩展及使用相关芯片是能够实现的，本次设计就不再对此问题进行详细阐述了。原理图以下是各模块原理图介绍主控单片机最小系统模块图单片机最小系统如图所示，和分别是对模拟开关的控制端，单片机可编程低通滤波器的原理图和。设计任务此次任务我选择做程控低通滤波器，同时可液晶显示当前截止频率，通过键盘现场控制滤波器截止频率。要完成此项计划，首先得学习运放及滤波器的相关知识，并熟练使用通过然后设计个低通滤波器，画出其原理图，通过改变其中的电阻从而改变该滤波器的截止频率，并通过自带的仿真软件观察其频率响应，计算出所用的电阻值最后做好相应的原理图及库，并由原理图生成，进步调整布局，绘制导线补泪滴覆铜等操作，最终生成块完整的电路。滤波器理论分析本次任务设计的是低通程控滤波器。集总低通原型滤波器是现代网络综合法设计滤波器的基础，各种低通高通带通带阻滤波器大都是根据此特性推导出来的。理想的低通滤波器应该能使所有低于截止频率的信号无损通过，而所有高于截止频率的信号都应该被无限的衰减，从而在幅频特性曲线上呈现矩形，故而也称为矩形滤波器。理想二阶有源低通滤波器电路图入下二阶低通滤波器的传输函数为。这里选择电压控制电压源电路，其中运放为同相输入，输入阻抗很高，输出阻抗很低。其优点是电路性能稳定，增益容易调节。滤波器性能参数表达式为在这里我让放大倍数，即开路，短路，此时。设计四个截止频率分别是，。为了减少模拟开关的个数，本次设计我们取电容不变，只改变电阻值的做法。则取电容为。则根据公式，有计算得当截止频率时，当截止频率时，当截止频率时，当截止频率时，即整个程控滤波器截止频率可分为四个档位，通过不同的电阻对进行改变，而改变电阻这个过程则需要控制芯片及模拟开关的共同作用方可完成。芯片选择主控芯片本次设计所需的控制器只需进行很简单的程序控制模拟开关从而实现滤波器的档位程控操作，因而不需要控制器拥有过多的扩展和其他的高级功能，因此主控芯片采用经典的单片机完全足够。该芯片有个引脚，个口，个定时器，个外部中断，并且通过扩展能与机进行串口交流。此控制芯片价格便宜，性能优越，用于本次设计非常适合，同时还拥有很强的扩展能力，经过开关等布局应考虑整机结构，若机内调节则应放在电路班上易调节的地方，若机外调节其位置应与调节旋钮在机箱面板上的位置相对应等。有时候我们会按照定的方向进行布局，比如我们可以按照电路的功能进行，就像我们常按照个功能电路为核心，围绕该核心进行布局，元器件均匀整齐紧凑，并尽量的减少和缩短导线。或者我们按照放置顺序布局也是可以的，像先放置与结构紧密配合的固定位置的元器件，如插座指示灯开关接插件等，再放置特殊元器件，如发热元器件变压器集成电路等。最后放置小元器件，如电阻电容及二极管等。地线的布置。布置地线时首先考虑的问题是分地，即根据不同的电源电压，数字电路和模拟电路分别设置地线。在多层印制板中有专门的地线层，在地线层上用划沟的方法来分地。但是，分地并不是把各种地完全隔离，而是在适当的位置仍需把不同的地短接起来，以保证整个地线的电连续性，短接通道有时也形象地称之为桥。桥应该有足够的宽度。布置地线时要注意以下几点多层板信号层上的高速信号轨线不能横跨地线层上的沟。变换器芯片如只有个地线引脚，则该芯片应安放在连接模拟地和数字地的桥上，避免数字信号回流饶沟而行。连接器不要跨装在地线沟上，因为沟两边的地电位可能差别较大，从而通过外接电缆产生共模辐射骚扰。④双面板的地线通常采用井字形网状结构，即面安排成梳形结构地线，另面安排几条与之垂直的地线，交叉处用过孔连接。网状结构能减小信号电流的环路面积。地线应尽可能地粗，以减小地线上的分布电感。般接地采用尺寸的线。电源线的布置。印制板上的电源供电线由于给板上的数字逻辑器件供电，线路中存在着瞬态变化的供电电流，因此将向空间辐射电磁骚扰。供电线路电感又将引起共阻抗耦合干扰，同时会影响集成片的响应速度和引起供电电压的振荡。般采用滤波去耦电容和减小供电线路特性阻抗的方法来抑制电源线中存在的骚扰。双面板上采用轨线对供电。轨线应尽可能粗，并相互靠近。供电环路面积应减小到最低程度，不同电源的供电环路不要相互重叠。如印刷板上布线密度较高不易达到上述要求，则可采用小型电源母线条插在板上供电。多层板的供电有专用的电源层和地线层，面积大，间距小，特性阻抗可小于。印制电路板上的供电线路应加滤波器和去耦电容。在板的电源引入端使用大容量的电解电容作低频滤波，再并联只的陶瓷电径略小。总结近几年来，电磁兼容技术有着非常大的发展，尤其是计算机的飞速发展以及电磁场数值分析方法的不断进步，使得电磁兼容性仿真预测对电器电子产品设计制造的指导意义愈发明显。各种商业化软件的不断推出和基于专家系统智能化系统的电磁兼容性软件的发展，更是加速了电磁兼容技术应用的发展进程。从定意义上讲，这也正突出了电磁兼容问题在印制电路板乃至整个电子研发系统中的极大重要性。当然，有了现在的系列仿真产品为我们解决大量的电磁兼容问题，但我们依旧得弄清楚电磁干扰的原因及后果的重要性，这样才能更完美的解决电磁兼容问题对产品的影响，更大力度的发挥板的作用。当然，懂得电磁兼容性问题理论，知道电磁兼容问题在中的应用还远远不够，笔者认为再先进的软件仿真也比不上个人的经验之谈。当我们再不断的练习，不断的遇到问题，发现问题，解决问题的同时才是对电磁兼容问题解决的最好诠释。本文的撰写是建立在笔者较为大量地阅读电磁兼容有关教材和文献的基础上的，但由于笔者知识水平有限，很多相关内容可能并未顾忌得到，并