1、濾 波 器 設 計 實 驗,設計：申 燕,一、實驗目的,1.學習無源和有源濾波器的設計與調(diào)試方法。 2.理解濾波電路的頻率特性。 3.掌握應用 Multisim 進行無源及有源濾波 電路的頻率特性分析。,二、實驗原理,從輸入信號中提取有用信號而抑制其他無用信號或噪聲的過程稱為濾波。 實現(xiàn)濾波功能的系統(tǒng)稱為濾波器。根據(jù)電路是否含有有源器件，濾波器分無 源和有源兩種，前者用電阻、電容、電感三種元件實現(xiàn)，有源RC濾波器是用 運算放大器、電容和電阻實現(xiàn)的濾波器。 濾波器還可分為低通、高通、帶通、帶阻等類型。其幅頻特性如下： 低通濾波器：保留恒定分量和低于截止頻率的諧波分量，抑制高于截止 頻率的諧波分量

2、。 高通濾波器：保留恒定分量和高于截止頻率的諧波分量，抑制低于截止 頻率的諧波分量。 帶通濾波器：保留兩個截止頻率fL 和fH 之間的各諧波分量 帶阻濾波器：消去兩個截止頻率fL 和fH 之間的各諧波分量 在頻率響應曲線上，從中心頻率增益下降“3dB”之處所對應的頻率分別 為低端截止頻率 fL 和高端截止頻率 fH 。帶寬為：f= fH- fL,三、實驗任務,1.仿真實驗例題（圖3.3）雙T型網(wǎng)絡，驗證實驗結(jié)果， 判斷其濾波性質(zhì)，確定截止頻率和阻帶寬度。 2.測試含運算放大器的雙口網(wǎng)絡（圖3.5）的幅頻特性， 判斷其濾波性質(zhì)，確定其截止頻率和通帶寬度。 3.測試雙口網(wǎng)絡（圖3.6）轉(zhuǎn)移電壓比的

3、幅頻特性，根據(jù) 測試結(jié)果判斷電路的性質(zhì)（指對不同頻率信號的選擇能力） 確定截止頻率和通帶寬。 4.測試RLC串聯(lián)電路的幅頻特性，確定其通頻帶寬度f。若 f40KHz,調(diào)整其參數(shù)，使其通帶寬度滿足設計要求。,1、RC低通濾波電路,f0,頻率/Hz,幅度,0,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,A0,簡單的 RC 濾波電路如圖所示。當輸入 為 ，輸出為 時，構(gòu)成的是低通濾波電路。 因為 所以,低 通 電 路 的 幅 頻 特 性,當截止角頻率,時,低通電路 簡單的RC濾波電路如圖所示。當輸入為 ，輸出為 時，構(gòu)成的是低通濾波電路。因為 所以,當信號頻率越高

4、時電感元件的感抗XL越大，XL =2fL，對信號的阻礙作用就越大。但對低頻信號來說，電感元件的感抗 XL 較小，所以對信號的阻礙作用就很小， 低頻信號就能順利通過,當信號頻率越高時，電容元件的容抗XC越小，XC =1/2fC，對信號的阻礙作用就越小，高頻信號就能順利通過。而對低頻信號來說，則因容抗 XC 很大，所以不能通過電容器。,f0,頻率/Hz,幅度,0,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,A0,電容串接于信號電路中構(gòu)成最簡單的高通濾波器,頻率/Hz,幅度/V,0,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,f0,A0,濾波器 1 雙 T 網(wǎng)絡(圖3.