有源滤波电路低通和高通滤波器

1、16/16_实验报告实验名称：有源滤波电路低通和高通滤波器实验种类：_综合实验_一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设施（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和办理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的掌握有源滤波电路的基本见解，认识滤波电路的选频特色、通频带等见解，加深对有源滤波电路的认识和理解。用Pspice仿真的方法来研究滤波电路，认识元件参数对滤波见效的影响。依据给定的低通和高通滤波器构造和元件，分析其工作特色及滤波见效，分析电路的频次特色。分别利用低通和高通滤波器搭建带通和带阻滤波器电路，察看和分析其输出波形特色，分析电路的频次特色。

2、装订二、实验原理线低通滤波器电路图1所示为无量增益多路反应低通滤波器电路，它是一种特别通用的拥有反相增益的滤波器，拥有构造简单、特色坚固、输出阻抗低的特色。_电路的传达函数为：H(s)Kpb0s2b1sb0此中：b01，b11(111)，KpR2R2R3C1CCR1R2R3R1低通滤波器的设计截止频次为6kHz，增益为2，各元件参数为：C=0.01F，C1=0.0015F，R1=4.28（4.3）k，R2=8.57（8.2）k，R3=5.49（5.6）k。此中电阻值分别表示为设计值和实质元件标称值（括号内）。高通滤波器电路电路的传达函数为：H(s)Kps2b1sb0s21，b11C此中：b0(

3、2CC1)，KpR1R2C1CR2C1CC1高通滤波器的设计截止频次为10kHz，增益为2，各元件参数为：_C=0.01F，C1=0.005（0.0047）F，R1=1.5k，R2=9.38（9.1）k。此中元件值分别表示为设计值和实质元件标称值（括号内）。3.带通和带阻滤波器分别将图1和图2所示低通和高通滤波器级联，能够获得一个带通滤波器，如图3(a)所示；将低通和高通滤波器的输出波形相加，能够获得一个带阻滤波器，如图3(b)所示。三、主要仪器设施1信号源_2动向实验单元滤波器组件3可储蓄式数字示波器四、实验任务实验任务包含两大多数，第一利用PSpice软件进行仿真切验（任务1、2），此后进

4、行操作实验（任务3、4和5）。1利用PSpice软件，对给出的低通和高通滤波器的工作特色进行仿真分析。输入信号选择幅值为1V，f=1KHz的方波电压。察看一个方波信号分别经过低通和高通滤波器后，波形友好波成分的变化。2利用PSpice软件进行仿真分析，将低通和高通滤波器级联为带通滤波器、相加为带阻滤波器，输入信号选择幅值为1V，f=1KHz的方波电压，察看一个方波信号分别经过带通滤波器和带阻滤波器后，波形和谐波成分的变化。3使用Um=1V，f=1KHz的方波电压信号源输出，连结到动向电路板的输入端，将激励源和低通滤波器、高通滤波器的输出端分别连至示波器的两个输进口YA和YB，这时可在示波器的屏

5、幕上同时察看到激励与响应的变化规律。察看并记录此时的输出信号的变化；对滤波后的信号作fft分析，察看信号中谐波成分的变化状况。4将低通和高通滤波器级联，实现带通滤波器的功能；将低通和高通滤波器输出信号相加，实现带阻滤波器的功能。输入信号选择幅值为1V，f=1KHz的方波电压，察看并记录此时的输出信号的变化；对滤波后的信号作fft分析，察看信号中谐波成分的变化状况。5使用正弦电压信号源输出，绘制低通和高通级联而成的带通滤波器的幅频特色图。6选做内容：将可调电阻接入反相加法器的反应回路，定性地察看当此电阻变化时，加法器输出信号的变化。7选做内容：使用Um=1V，f=1KHz的方波电压信号源输出，将

6、三个带通滤波器的输出连结到同相加_法器的输入端，察看并记录同相加法器输出端信号，并对此信号分别作fft分析，察看信号中谐波成分的变化状况。五、实验数据记录和办理1、仿真切验（1）低通滤波器：FFT：幅频特色：_（2）高通滤波器：FFT：_幅频特色：（3）带通滤波器：_FFT：幅频特色：_（4）带阻滤波器：FFT：幅频特色：_2、实质操作实验（1）低通滤波器：FFT：_（2）高通滤波器：FFT：_（3）带通滤波器：FFT：_（4）带阻滤波器：FFT：_（5）使用正弦电压信号源输出，绘制低通和高通级联而成的带通滤波器的幅频特色图。数据：f（kHz）U(V)1.82870.1332.56210.24

7、33.09110.3363.72720.4514.44520.5645.23480.6485.57620.6675.91210.6766.11570.6776.36270.674f（kHz）U(V)7.21450.648.06660.588.53080.5439.04090.5029.37410.4749.69370.4510.1340.41811.1220.35111.8760.30712.9110.25614.1740.2076.64320.668_幅频特色图：六、实验结果与分析1、低通和高通滤波器对经过的信号的影响，原信号波形友好波成分的变化低通滤波器能使频次低于某个频次的信号经过，而滤

8、掉高于该频次的信号，并将其放大为输入信号的倍。在该频次周边的谐波成分保存，高于该频次的谐波成分很小甚至没有。高通滤波器能使频次高于某个频次的信号经过，而滤掉低于该频次的信号，并将其放大为输入信号的倍。在该频次周边的谐波成分保存，低于该频次的谐波成分很小甚至没有。2、有源滤波器电路工作特色有源滤波器是指用晶体管或运放组成的包含放大和反应的滤波器，包含正反应和负反应，有源滤波器的实现，可分为直接实现和级联实现。其拥有高度可控性和迅速响应性，详细特色为：不只能赔偿各次谐波，还能够控制闪变、赔偿无功，有一机多能的特色；滤波特色不受系统阻抗的影响，可除去与系统阻抗发生谐振的危险；拥有自适应功能，可自动追踪赔偿变化着的谐波。经过与从前实验无源滤波器的比较，有源带通滤波器能将获得的信号进行放大；输出端能否带载，不影