实验名称：有源滤波电路——低通和高通滤波器 实验类型：__综合实验___金属抛光轮
一、实验目的和要求（必填） 二、实验容和原理（必填）
三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的
1. 掌握有源滤波电路的基本概念，了解滤波电路的选频特性、通频带等概念，加深对有源滤波电路的认识和理解。
2. 用Pspice仿真的方法来研究滤波电路，了解元件参数对滤波效果的影响。
3. 根据给定的低通和高通滤波器结构和元件，分析其工作特点与滤波效果，分析电路的频
率特性。
4. 分别利用低通和高通滤波器搭建带通和带阻滤波器电路，观察和分析其输出波形特点，分析电路的频率特性。 二、实验原理
1. 低通滤波器电路
图1所示为无限增益多路反馈低通滤波器电路，它是一种非常通用的具有反相增益的滤波器，具有结构简单、特性稳定、输出阻抗低的特点。
电路的传递函数为：
其中：，，
低通滤波器的设计截止频率为6kHz，增益为2，各元件参数为：
C=0.01μF，C1=0.0015μF，R1=4.28（4.3）kΩ，R2=8.57（8.2）kΩ，R3=5.49（5.6）kΩ。
其中电阻值分别表示为设计值和实际元件标称值（括号）。
2. 高通滤波器电路
电路的传递函数为：
其中：，，
高通滤波器的设计截止频率为10kHz，增益为2，各元件参数为：
C=0.01μF，C1=0.005（0.0047）μF，R1=1.5kΩ，R2=9.38（9.1）kΩ。
回铃音
其中元件值分别表示为设计值和实际元件标称值（括号）。
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，可以得到一个带通滤波器，如图3(a)所示；将低通和高通滤波器的输出波形相加，可以得到一个带阻滤波器，如图3(b)所示。
内翅片管式换热器
三、重组胶原蛋白主要仪器设备
2．动态实验单元——滤波器组件
3．可存储式数字示波器
四、热风锅炉实验任务
实验任务包括两大部分，首先利用PSpice软件进行仿真实验（任务1、2），然后进行操作实验（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性进行仿真分析。输入信号选择幅值为1V，f=1KHz的方波电压。观察一个方波信号分别通过低通和高通滤波器后，波形和谐波成分的变化。
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，观察一个方波信号分别通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，连接到动态电路板的输入端，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入口YA和YB，这时可在示波器的屏幕上同时观察到激励与响应的变化规律。观察并记录此时的输出信号的变化；对滤波后的信号作fft分析，观察信号中谐波成分的变化情况。
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，碳油f=1KHz的方波电压，观察并记录此时的输出信号的变化；对滤波后的信号作fft分析，观察信号中谐波成分的变化情况。
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性图。
6．选做容：将可调电阻接入反相加法器的反馈回路，定性地观察当此电阻变化时，加法器输出信号的变化。
7．选做容：使用Um=1V，f=1KHz的方波电压信号源输出，将三个带通滤波器的输出连接到同相加法器的输入端，观察并记录同相加法器输出端信号，并对此信号分别作fft分析，观察信号中谐波成分的变化情况。
五、实验数据记录和处理
1、仿真实验
（1）低通滤波器：
FFT：
幅频特性：
（2）高通滤波器：
FFT：
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议