二階有源濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、二階有源帶通濾波器的研究所屬課程：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：日期：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉由運(yùn)放、電阻和電容組成的二階有源帶通濾波器及其特性，并運(yùn)用理論知識(shí)計(jì)算 滿(mǎn)足一定設(shè)計(jì)要求所需的元件參數(shù)；2、學(xué)會(huì)測(cè)量二階有源帶通濾波器的幅頻特性及找出其截止頻率點(diǎn)；3、進(jìn)一步學(xué)習(xí)和提高焊板技術(shù)，掌握軟件 multisim 仿真和硬件檢測(cè)電路的基本方法。二、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、由二階有源低通濾波器和二階有源高通濾波器組成二階有源帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)：?jiǎn)芜\(yùn)放增益A二A二1.586 Q=0.707O VF通帶增益A = A 2沁2.515V VF下限頻率 f = 300Hz 上限頻率 f = 3.4kHz ，誤差

2、允許范圍20%LH2、設(shè)計(jì)二階有源帶通濾波器電路，計(jì)算電路元件參數(shù)，并進(jìn)行仿真3、焊好硬件電路，測(cè)量技術(shù)指標(biāo)參數(shù)，測(cè)量濾波器的截止頻率三、 實(shí)驗(yàn)原理yO.tpF(MpFNE5532F:：R4 ：yO.tpF(MpFNE5532F:：R4 ：VA- :39kQVEE ：VEEd2V電路原理圖該帶通濾波器由二階有源低通濾波器和二階有源高通濾波器組成，前級(jí)為低通，后級(jí)為高通。1、前級(jí)：二階有源低通濾波器C1由兩節(jié)RC濾波器電路和同相比例4-*-UIAC1由兩節(jié)RC濾波器電路和同相比例4-*-UIA放大電路組成，其特點(diǎn)是輸入阻抗高，輸出阻抗低。同相放大電路的電壓增益即低通濾波器的電壓增益波器的電壓增益

3、A = AO VFR2A 2 傳遞函數(shù)：A(s)= 夕s2 + j s + 3 2Q c1RCQ R2A 2 傳遞函數(shù)：A(s)= 夕s2 + j s + 3 2Q c1RCQ 二 3A-VF低通電路決定了本實(shí)驗(yàn)帶通濾波器的上限頻率 f ，要求 f HH2k3.4kHz ，取 C1=C2=1000pF可求得： R3=46.8k, 取 47k, R3=R1|R2, 取 R1=110k, 增益為OdB。)取R2=82k (R、R2為分壓器，可使通帶取 Q=0.707，則 Avf=1.586取 R5=39kR4=68kc由低通電路中的R和C位置互換，即可得到二階有源高通濾波器。同相放大電路的電壓增益

4、即低通濾波R器的電壓增益A = A = 1 +O VFR9二階有源高通濾波器與二階有源低通濾波器存在對(duì)偶關(guān)系1RCQ = 3A-VF高通電路決定了本實(shí)驗(yàn)帶通濾波器的下限頻率f ,要求/ = J = 300Hz，取C1=C2=0.1uFLL2兀1 2可求得：R6= R7=5.31k,取 5.1k 取 Q=0.707，則 AVF=1.586取 R8=47kR9=82k67VF89下限頻率： y1= - 3.0899dB，下限頻率： y1= - 3.0899dB，fL - 298.54Hz，在誤差允許范圍內(nèi)上限頻率：y2= - 2.9588dB，f沁3.48kHz，在誤差允許范圍內(nèi)H相頻特性曲線(xiàn)：2

5、00 *_占_(bP)曇d(bP)曇dnuOOOO-20141 1007040。700你 10k40k.100k400k 1M10MFrequency (Hz)2、 硬件測(cè)試按電路原理圖正確連接電路，注意正負(fù)雙電源的連接，千萬(wàn)別接反。接入正弦信號(hào)Vipp=2V f=1kHz；2 用雙蹤示波器觀(guān)察電路原理圖中的 1 點(diǎn)的輸入波形和7 點(diǎn)的輸出波形，記錄兩點(diǎn)的電壓， 并計(jì)算濾波器通帶電壓增益 AV。分別向上、向下改變輸入信號(hào)的頻率，直到增益下降到濾波器通帶電壓增益AV的0.707 倍，記錄輸入信號(hào)的頻率，即分別為該濾波器的上限頻率和下限頻率。五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及整理Vipp=2V f=1kHz 時(shí)，1點(diǎn)輸入電壓 Vipp1=0.85V，7 點(diǎn)輸出電壓 Vopp=1.88V，通帶增益A 通帶增益A 二 ViPPl 二 2.21 V Vopp截止頻率點(diǎn)增益A#/ = 0.707A# = 1.56輸出電壓Vopp1.33V下限頻率：打?qū)?340Hz，誤差：爼=實(shí)f x100% = 13.33%，在誤差范圍內(nèi)L上限頻率：f實(shí)=3.51kHz，誤差：f實(shí)H x 100% = 323%，在誤差范圍內(nèi)H六、 實(shí)驗(yàn)所獲1、加深了對(duì)有源濾波器的