实验
一实验目的12了解无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性;对比并研究无源滤波器和有源滤波器的滤波特性;
二原理说明1.滤波器的作用是对输入信号的频率具有选择性。滤波器的种类很多,但总的来说,可分为两大类,即经典滤波器和现代滤波器。经典滤波器可分为四种,即低通(LP)、高通(HP)、带通(BF)、带阻(BS)滤波器。图11分别给出了四种滤波器的理想幅频响应。Au通带0fca低通滤波器AuAu阻带f(b)高通滤波器Au通带f0fch阻带f0通带fcl阻带f0fch通带f阻带通带
阻带0fcl
c带通滤波器
d带阻滤波器
图11四种滤波器的理想幅频特性2滤波器可认为是一个二端网络,可用图12的模型来描述。其幅频特性和相频特性
可由下式反映:
HjωU2U1Aω∠θωHjω为网络函数又称为传递函数。U1
滤波器
图12滤波器
U2
三123四
预习练习预习滤波器的有关内容和原理;预习运算放大器的相关知识及用运算放大器构成滤波器的方法;推导各类滤波器的网络函数。实验内容
f构成下述典型滤波器电路,并测量幅频特性:
a无源低通滤波器
b有源低通滤波器
c无源高通滤波器
d有源高通滤波器
e无源带通滤波器
f有源带通滤波器
(g)无源带阻滤波器图13五、实验步骤和注意事项
(h)有源带阻滤波器各种滤波器的实验电路图
1启动计算机,双击桌面“信号与系统”快捷方式,运行软件。
f2测试计算机与实验箱的通信是否正常通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。测试各无源滤波器的幅频特性:3按实验电路图13(a)所示,连接被测量电路。电路的输入U1接AD、DA卡的DA1输出,电路的输出U2接AD、DA卡的AD1输入。检查无误后接通电源。4在实验项目的下拉列表中选择实验一一、滤波器。5鼠标单击按钮,弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置
相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果,在本实验中可以选择自动测量和手动测量两种方式。在手动方式下务必保证每次输出信号的幅值都保持不变6观测计算机屏幕显示出的响应曲线及数据。7记录波形及数据对于采用自动方式时,记录实验后的幅频图。8其他电路图同上。数据表格如下F(Hz)U1(V)U2(V)1111111fc11111111
测试各有源滤波器的幅频特性:9按实验电路图13(b)所示,连接被测量电路。电路的输入U1接AD、DA卡的DA1输出,电路的输出U2接AD、DA卡的AD1输入。检查无误后接通电源r