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有源滤波器的设计.doc

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有源滤波器的设计.doc

176.实验八有源滤波器的设计一.实验目的1.学习有源滤波器的设计方法。2.掌握有源滤波器的安装与调试方法。3.了解电阻、电容和Q值对滤波器性能的影响。二.预习要求1.根据滤波器的技术指标要求,选用滤波器电路,计算电路中各元件的数值。设计出满足技术指标要求的滤波器。2.根据设计与计算的结果,写出设计报告。3.制定出实验方案,选择实验用的仪器设备。三.设计方法有源滤波器的形式有好几种,下面只介绍具有巴特沃斯响应的二阶滤波器的设计。巴特沃斯低通滤波器的幅频特性为:ncuouAjA21)(,n=1,2,3,...(1)写成:ncuouAjA211)((2))(jAu其中Auo为通带内的电压放大倍数,CAuo为截止角频率,n称为滤波器的阶。从(2)式中可知,当=0时,(2)式有最大值1;0.707Auo=C时,(2)式等于0.707,即Au衰减了n=23dB;n取得越大,随着的增加,滤波器n=8的输出电压衰减越快,滤波器的幅频特性越接近于理想特性。如图1所示。0C177当C时,ncuouAjA1)((3)图1低通滤波器的幅频特性曲线两边取对数,得:lg20cuounAjAlg20)((4)此时阻带衰减速率为:20ndB/十倍频或6ndB/倍频,该式称为衰减估算式。表1列出了归一化的、n为1~8阶的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式。表1归一化的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式n归一化的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式11Ls2122LLss3)1()1(2LLLsss4)184776.1()176537.0(22LLLLssss5)1()161803.1()161807.0(22LLLLLsssss6)193185.1()12()151764.0(222LLLLLLssssss7)1()180194.1()124698.1()144504.0(222LLLLLLLsssssss8)196157.1()166294.1()111114.1()139018.0(2222LLLLLLLLssssssss在表1的归一化巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式中,SL

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