有源滤波器实验--模拟电路实验箱
一、实验目的
1、熟悉有源滤波器的构成及其特性。
2、学会测量有源滤波器幅频特性。
二、实验原理
滤波器是一种能使某一部分频率比较顺利地通过而另一部分频率受到较大衰减的装置。常用在信息的处理、数据的传送和干扰的抑制等方面。
1、低通滤波器
本实验的低通滤波电路如图11-1为一、二阶有源滤波电路。
注意电路中第一级的电容接到了输出端,相当于电路中引入反馈,目的是为了让输出电压在高频段迅速下降,而在接近截止频率的范围内输出电压又不致下降过多,从而有利于改善滤波特性。
因为两级滤波电路中的电阻、电容值相等。
它们的输入、输出关系是:
2、高通滤波器
将低通滤波器中起滤波作用的R、C互换,即可变成高通滤波电路。高通滤波电路的频率响应和低通滤波是“镜象”关系。
它们的输入、输出关系为:
3、带阻滤波器
带阻滤波器是在规定的频带内,信号不能通过(或受到很大衰减)而在其余频率范围,信号则能顺利通过。
将低通滤波器和高通滤波器进行组合,即可获得带阻滤波器。
它们的输入、输出关系为:
三、仪器及设备
1、示波器
2、信号发生器
3、集成运算放大电路模块
四、预习要求
1、预习教材有关滤波器内容。
2、分析图11-1、图11-2、图11-3所示电路。写出它们的增益特性表达式。
3、计算图11-1、图11-2电路的截止频率,图11-3电路的中心频率。
4、画出三个电路的幅频特性曲线。
五、实验内容
1、低通滤波器
实验电路如图11-1所示。其中反馈电阻RF选用22KΩ电位器,5.7K为设定值。
图11-1低通滤波器
按表11-1内容测量并记录。
按表11-1内容测量并记录。
表11-1
Vi(V) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
f(Hz) |
5 |
10 |
15 |
30 |
60 |
100 |
150 |
200 |
300 |
400 |
V0(V) |
|
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|
|
|
|
|
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2、高通滤波器
实验电路如图11-2所示
图11-2高通滤波器
按表11-2内容测量并记录
表11-2
Vi(V) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
f(Hz) |
10 |
16 |
50 |
100 |
130 |
160 |
200 |
300 |
400 |
V0(V) |
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3、带阻滤波器
实验电路如图11-3所示
图11-3带阻滤波器
(1) 实测电路中心频率。
(2) 以实测中心频率为中心,测出电路幅频特性。
六、实验报告
1、整理实验数据,画出各电路曲线,并与计算值对比,分析误差。
2、如何组成带通滤波器?试设计一中心频率为300HZ、带宽200Hz的带通滤波器。