模电实验有源滤波器

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1、实验九有源滤波器一、实验目的1、熟悉有源滤波器构成及其特性。2、学会测量奋源滤波器幅频特性。二、仪器及设备1、示波器2、信号发生器三、预习要求有源滤波器又称作有源选频电路，通常用集成运放和电阻，电容网络结构。它的作用是让指定频段信号通过，而将其余频段信号加以抑制或大幅度衰减。分低通、高通、带通、带阻等电路。1、低通滤波电路低通滤波器是指通过低频而抑制高频信号的滤波器，如图1所示为二阶低通滤波器。传输函数①O1coQ^o1~RC根据上式可知，当0取不同值，可使电路的频率特性具有不同的特点。一般0取0.7即可。2、高通滤波器高通

2、滤波器的功能是使频率高于某一数值（如/。）的信号通过，而低于的信号不能通过。其频率特性为:图9-2电路为二阶高通滤波器。H(jw)=coQco=(1+Z)丄RC3、带通滤波器带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器构成，也可以直接由集成运放外加AT网络构成，不冋的构成方法，其滤波特性也不同。带通滤波器的功能是让指定频段内的信号通过，而衰减其他频段的信号。4、带阻滤波器带阻滤波器又称陷波器，它衰减指定频段的信号，而让其它频段的信号通过。带阻滤波器可由低通电路和高通电路构成，也可由集成运放外加RC网络构成，常用的带阻滤波器是由双T网

3、络构成，如图9-3所示其频率特性为：H(加)=——:———i+jQl^/oBWfo=127iRC阻带宽度=四、实验内容1、低通滤波器实验电路如图9-1所示。其中：反馈电阻Rf选用10K电位器，5.7K为设定值。I

4、按图9-1连接电路，接通电源，将信号发生器的输出接入实验电路的输入，并使其输出为IV的正弦波，按表9-1的要求改变输入信号的频率，用交流毫伏=(1+Z)丄RC3、带通滤波器带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器构成，也可以直接由集成运放外加AT网络构成，不冋的构成方法，其滤波特性也不同。带通滤波器的功能是让指定频段内

5、的信号通过，而衰减其他频段的信号。4、带阻滤波器带阻滤波器又称陷波器，它衰减指定频段的信号，而让其它频段的信号通过。带阻滤波器可由低通电路和高通电路构成，也可由集成运放外加RC网络构成，常用的带阻滤波器是由双T网络构成，如图9-3所示其频率特性为：H(加)=——:———i+jQl^/oBWfo=127iRC阻带宽度=四、实验内容1、低通滤波器实验电路如图9-1所示。其中：反馈电阻Rf选用10K电位器，5.7K为设定值。I

6、按图9-1连接电路，接通电源，将信号发生器的输出接入实验电路的输入，并使其输出为IV的正弦波，按表9-1

7、的要求改变输入信号的频率，用交流毫伏表测出电压值V。并记录，从而测试出电路的幅频特性。在测量过程中，要保持输入电压IV不变。实验中，用交流毫伏表测出输出电压值to如下表所示：表9-1f(Hz)5101520253045"□(V)1.571.561.561.561.561.541.48f(Hz)6080100150200300400練)1.351.10.880.440.2550.120.063由上表观察可知，电路的上限截止频率fQ=80HZ仿真结果如下：低通滤波器交小信号分析4.691频率(HZ)可见仿真电路截止频率为81HZ

8、理论计算可得上限截止频率fP=79.62HZ实验测试值、仿真测量值与理论计算值对比如下表所示:实验测量值仿真测量值理论计算值fo(Hz)808179.622、高通滤波器实验电路如图9-2所示图9-2高通滤波器按照实验内容1的测量方法，按表9-2测量图9-2高通滤波器的幅频特性。实验中，用交流毫伏表测出输出电压值价如下表所示：表9-2f(Hz)5080100130150170180190姉）0.150.3860.560.851.031.161.221.27F(Hz)20030040050010K20K30K40KM)1.311

9、.481.531.561.561.561.561.56由上表观察可知，电路的下限截止频率fQ=170HZ仿真结果如下：I嵩逼讀盛襄可见仿真电路截止频率为150nz理论计算可得下限截止频率fo=159HZ实验测试值、仿真测量值与理论计算值对比如下表所示:实验测量值仿真测量值理论计算值fo(HZ)1701501593、带阻滤波器实验电路如图9-3所示实验屮，用交流毫伏表测出输出电压值你如下表所示:f(Hz)4045505560657072姉）0.590.490.430.350.27198niV127mV99mVF(IIz)737

10、57880838590956b(V)86mV59mV20mV5.3mV42mV66mV122mV178mVf(Hz)100105110120125130135150姉)0.2230.270.3110.3880.4260.4530.480.588由上表观察可知：上限截止频率f)=53HZ下限