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1、实验六 有源滤波器一、 实验目的(1)掌握在仿真状况下测试滤波器的波特图与上限频率。(2)掌握滤波器上限频率的测试措施，理解滤波器在实际中的应用。二、 实验原理 滤波器是具有频率选择功能的电路，它容许一定频率范畴内的信号通过，而对不需要传送的频率范畴的信号实既有效的克制，从而“过滤”掉不需要的频率信号，抱负的滤波器通带内具有均匀而稳定的增，而在通带以外则具有无穷大的衰减。滤波器在通信、电子工程、仪器仪表等领域中有着极其广泛的应用。由于引入反馈的限度不同，虽然是同一种类型的滤波器，其幅频响应曲线和相频曲线也会有较大差别。巴特沃兹滤波器具有最平坦的通带，但过渡带不够陡峭；切比雪夫滤波器带内有起伏，
2、但过渡带比较陡峭；贝塞尔滤波器过渡带宽并且不陡，但具有线性相频特性；椭圆滤波器通带和阻带内均有起伏，过渡带陡峭。可以根据不同的需要来设计所需的滤波器特性。滤波器的重要技术指标有通带和阻带以及相应的带宽，通带指标有通带的上线频率（一般为3dB截止频率）和通带传播系数。阻带指标一般为对外带传播系数的衰减速度。通带的上限频率为滤波器增益比通带增益下降3dB时的频率。增益AV: 传播系数：自然频率本实验中传播系数为本实验中阻尼系数选为本实验选用C1=，C2=，R1=，R2=，R3=，R4=。三、 实验内容（一） 、计算机仿真部分（1）、根据图2.9-2电路画出滤波部分仿真电路图如图2.9-3所示。（2
3、） 、输入Vpp = 1V，f = 100Hz的正弦波信号，得到波特图绘制仪所绘制的波特图如图2.9-4所示。注意纵坐标设立为-10050dB。（3） 、保持输入信号不变，试变化波特图绘制仪的横、纵坐标设立，观测波特图的变化。（4） 保持正弦波输入信号的Vpp不变，仅变化其频率，分别输入f=100Hz, 200Hz, 400Hz, 600Hz和800Hz用示波器分别观测在三种输入信号与输出信号的波形，计算的值。（5） 保持正弦波的输入信号的VPP不变，调节其频率，记录当-时的输入信号的频率f、h（在仿真过程中，测量滤波器的3dB截止频率f，也可以通过波特图得到，措施是滑动波特图左边的滑杆，当其
4、状态栏的增益（x dB）下降到滤波器通带增益-3dB时所批示的频率即为滤波器的3dB截止频率f）截图展示f=100Hzf=200Hzf=400Hzf=600Hzf=800Hz四、实验成果实验成果测量频率/Hz100200400600800/mV10731059713.501371.686213.3571.0731.0590.7140.3720.214/dB0.6120.498-2.926-8.590-13.392（1） 、由实验数据测量的上限频率为 =384.771kHz左右。（2） 、有源滤波器是指用晶体管或运放构成的涉及放大和反馈的滤波器，涉及正反馈和负反馈，有源滤波器的实现，可以分为直接实现和级联实现。其具有高度可控制性和迅速响应性，具体特点为：不仅能补偿各次谐波，还可以克制闪变、补偿无功，有一机多能的特点：滤波特性不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险：具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波。 通过与此前实验无源滤波器形成对比，有源滤波器能将得到的信号进行放大：输出端与否带载，不影响输出的波形特性：可以通过R和C参数的调节，输出特定的频率段波形。
模电实验西工大实验六
