实验5-无源滤波器和有源滤波器

一、实验目的1.熟悉模拟滤波器的构成及其特性；2.学会测量滤波器幅频特性的方法。二、主要实验设备和软件1.PC机1台；2.NI myDAQ便携式数据采集设备1套；3.面包板1块，电阻、电容、原酸放大器（741）若干，导线。三、实验原理 模拟滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制（或大为衰减）无用频率信号的电子装置，工程上常用它作信号处理、数据传送和抑制干扰等。以往的模拟滤波器电路主要采用无源元件R、L和C组成，成为无源滤波器。集成运放获得迅速发展后，由它和R、C组成的有源滤波电路，具有不用电感、体积小、重量轻等优点，同时参数更易调节，覆盖的频率范围很宽。四、实验内容和结果（仿真和实际实验数据）（1）无源低通滤波器Vi（V）1111111111f（kHz）0.111.522.533.557.510Vo（mV）1026809.53631.7529.63443.28375.55321.95241.38208.96156.64（2）有源低通滤波器Vi（V）1111111111f（kHz）0.111.522.533.557.510Vo（mV）2.0741.5711.2461.0050.8160.6840.5720.3530.1790.101（3）无源高通滤波器 Vi（V）11111111111f（kHz）0.10.5233.544.5681020Vo（mV）10.28623.042206.83318.93371.84423.04473.52583.14694.73769.82925.24（4）有源高通滤波器Vi（V）11111111111f（kHz）0.10.5233.544.5681020Vo（uV）0.0690.3220.8150.9951.0791.1561.2321.4161.6051.7382.045（5）无源带通滤波器 Vi（V）11111111111f（kHz）0.10.5233.544.5681020Vo（mV）32.281147.72319.25333.19332.21328.67323.54301.34269.44240.12144.25（6）有源带通滤波器Vi（V）11111111111f（kHz）0.10.5233.544.5681020Vo（uV）33.38161.12432.23472.67474.91469.41458.68413.04343.99282.60109.97（7）无源带阻滤波器 Vi（V）11111111111f（kHz）0.10.5233.544.5681020Vo（mV）991.87834.82219.9521.87956.366122.86184.14335.04478.26590.79837.32（8）有源带阻滤波器Vi（V）11111111111f（kHz）0.10.5233.544.5681020Vo（mV）990.64839.04225.0615.34566.496132.99189.26340.15473.14585.57843.99四、实验心得1.从仿真结果来看，有源滤波器在频率较大的情况下输出结果会有一个增大的过程，而无源滤波器是一直减小的。从图中可以看出有源的通频带比无源的要宽，有源截止频率1.4k，通频带1.4k；无源截止频率1.2k，通频带1.2k。2.有源和无源高通滤波器的仿真结果几乎一致，但实验数据差异较大。通频带也差不多，截止频率大概在4k左右。3.有源和无源带通滤波器仿真结果几乎一样，但是实际数据的幅频特性曲线不一样，有源的曲线比无源的要高，且最高点有向频率大的地方移。无源的截止频率分别是1k和10k，通频带在9k左右，有