二阶有源滤波器设计实验报告

二阶有源带通滤波器的研究所属课程：模拟电子技术基础班级：姓名：学号：日期：实验目的熟悉由运放、电阻和电容组成的二阶有源带通滤波器及其特性，并运用理论知识计算满足一定设计要求所需的元件参数；学会测量二阶有源带通滤波器的幅频特性及找出其截止频率点；进一步学习和提高焊板技术，掌握软件multisim仿真和硬件检测电路的基本方法。设计任务及要求1、由二阶有源低通滤波器和二阶有源高通滤波器组成二阶有源带通滤波器技术指标：单运放增益Q=0.707通带增益下限频率上限频率，误差允许范围20%2、设计二阶有源带通滤波器电路，计算电路元件参数，并进行仿真3、焊好硬件电路，测量技术指标参数，测量滤波器的截止频率实验原理电路原理图该带通滤波器由二阶有源低通滤波器和二阶有源高通滤波器组成，前级为低通，后级为高通。1、前级：二阶有源低通滤波器由两节RC滤波器电路和同相比例放大电路组成，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。由两节RC滤波器电路和同相比例放大电路组成，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。同相放大电路的电压增益即低通滤波器的电压增益传递函数：其中：低通电路决定了本实验带通滤波器的上限频率，要求，取C1=C2=1000pF可求得：R3=46.8k,取47k,R3=R1||R2,取R1=110k,取R2=82k（R1、R2为分压器，可使通带增益为0dB。）取Q=0.707，则AVF=1.586取R5=39kR4=68k2、后级：二阶有源高通滤波器由低通电路中的R和C位置互换，即可得到二阶有源高通滤波器。同相放大电路的电压增益即低通滤波器的电压增益由低通电路中的R和C位置互换，即可得到二阶有源高通滤波器。同相放大电路的电压增益即低通滤波器的电压增益二阶有源高通滤波器与二阶有源低通滤波器存在对偶关系传递函数：其中：高通电路决定了本实验带通滤波器的下限频率，要求，取C1=C2=0.1uF可求得：R6=R7=5.31k,取5.1k取Q=0.707，则AVF=1.586取R8=47kR9=82k实验内容及步骤软件仿真输入信号：正弦信号Vipp=2Vf=1kHz幅频特性曲线：下限频率：y1=-3.0899dB，，在误差允许范围内上限频率：y2=-2.9588dB，，在误差允许范围内相频特性曲线：硬件测试eq\o\ac(○,1)按电路原理图正确连接电路，注意正负双电源的连接，千万别接反。接入正弦信号Vipp=2Vf=1kHz；eq\o\ac(○,2)用双踪示波器观察电路原理图中的1点的输入波形和7点的输出波形，记录两点的电压，并计算滤波器通带电压增益AV。eq\o\ac(○,3)分别向上、向下改变输入信号的频率，直到增益下降到滤波器通带电压增益AV的0.707倍，记录输入信号的频率，即分别为该滤波器的上限频率和下限频率。实验数据及整理Vipp=2Vf=1kHz时，1点输入电压Vipp1=0.85V，7点输出电压Vopp=1.88V，通带增益截止频率点增益输出电压Vopp’=1.33V下限频率：，误差：，在误差范围内上限频率：，误差：，在误差范围内实验所获加深了对有源滤波器的认识，进一步