文档介绍：实验二、无源和有源滤波器一、实验目的 1 、了解 RC 无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性 2 、分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性 3 、掌握扫频仪的使用方法二、实验设备 1 、信号与系统实验箱(参考型号: TKSS —B 型) 2 、双踪示波器三、实验原理 1 、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络,它允许某些频率(通常是某个频带范围)的信号通过,而其它频率的信号受到衰减或抑制,这些网络可以由 RL C 元件或 RC 元件构成的无源滤波器,也可以由 RC 元件和有源器件构成的有源滤波器。 2 、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同,滤波器可分为低通滤波器( LPF ) 、高通滤波器( HPF ) 、带通滤波器( BPF )或带阻滤波器( BEF )四种。把能够通过的信号频率范围定义为通带, 把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的分界点的频率称为截止频率或转折频率。图 2-1 中的|)(|?jH 为通带电压放大倍数, 0?为中心频率, CL?和 CU?称为低端和高端截止频率。图 2-1 四种滤波器幅频特性示意图四种滤波器的实验电路如图 2-2 所示。图 2-2 各种滤波器的实验线路图 3 、图 2-3 中,滤波器的频率特性)(|)(|)(??????jHjH 式中|)(|?jH 为滤波器的幅频特性, )(??为相频特性,它们可以通过实验方法测量出来。图 2-3 滤波器四、实验重难点 1、本实验以 RC 无源/ 有源低通滤波器为重点进行实验数据的观测。 2、熟悉函数信号发生器的使用。五、实验步骤 1 、示波器的通道 1 和通道 2 校准; 2 、滤波器的输入端接正弦信号发生器或扫频电源,滤波器的输出端接示波器或交流数字毫伏表。 3 、测试无源和有源低通滤波器的幅频特性。①测试 RC 无源低通滤波器的幅频特性。调节函数信号发生器, 产生 200Hz , 1V 的正弦波信号。将其接到图2-2(a) 所示电路的输入端,保持输入电压 U I 的幅值不变,逐渐改变其频率,观察输出电压 U O 幅值, 并将测得的数据记录表一。作图(a)RC 无源低通滤波器的幅频特性曲线。表一: F(Hz) 200 500 1K 2K 5K 10K 15K2 0K ω o =1/RC (rad/s) f o=ω o /2π(Hz) U I (V) U O (V) ②测试 RC 有源低通滤器的幅频特性实验电路如图 2-2(b) 所示。将实验数据记入表二中。表二: F(Hz) 200 500 1K 2K 5K 10K 15K 18K 20K ω o =1/RC (rad/s) f o=ω o /2π(Hz) U I (V) U O (V) RC 无源低通滤器的幅频特性 RC 有源低通滤器的幅频特性 4 、测试无源和有源高通滤波器的幅频特性。①测试 RC 无源高通滤波器的幅频特性 F(Hz) 200 500 1K 2K 5K 10K 20K 40K 50K 80K 100K U I (V) U O (V) ②测试 RC 有源高通滤波器的幅频特性 F(Hz) 200 1K 2K 5K 10K 20K 22K 30K 40K 60K 70K U I (V) U O (V) 5 、测试无源和有源带通滤波器的幅频特性。①测试 RC 无源带通滤