RC有源低通與帶阻濾波器(仿真)

實驗五RC有源低通與帶阻濾波器（仿真）1.實驗?zāi)康?1)掌握濾波電路頻率特性的測量方法和主要參數(shù)的調(diào)整方法；(2)了解頻率特性對信號傳輸?shù)挠绊?，了解濾波電路的應(yīng)用；(3)鞏固有源濾波電路的理論知識，加深理解濾波電路的作用。2.實驗電路與說明有源濾波器是一種重要的信號處理電路，它可以突出有用頻段的信號，衰減無用頻段的信號，抑制干擾和噪聲信號，達到選頻和提高信噪比的目的。實際使用時，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇低通、高通、帶通或帶阻濾波器，并確定濾波器的具體形式。有源濾波器實際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。3.

實驗內(nèi)容與步驟(1)一階有源低通濾波電路一階有源低通濾波電路如圖5.1所示。操作步驟如下：①啟動EWB/Multisim，輸入并保存圖5.1所示電路。②測試準備：輸入幅度1V、1kHz的正弦波，運行電路，用示波器觀察us、uo的波形，以確保電路正常工作。圖5.1一階有源低通濾波電路③觀測并調(diào)整頻率特性測量幅頻特性：按表5.1要求用波特圖儀測量幅頻特性，觀察電位器RP2和電容C大小對截止頻率fH的影響，觀察電位器RP1大小對低頻增益Auf的影響。表5.1測量分析一階有源低通濾波電路的幅頻特性觀察相頻特性：用波特圖儀觀察相頻特性，參數(shù)設(shè)置參考值為：特性測量選擇“Phase”，Vertical坐標類型選擇“Lin”，其坐標范圍選擇起點I為“0°”、終點F為“－90°”，Horizontal坐標類型選擇“Log”，其坐標范圍選擇起點I為“0.1Hz”、終點F為“10MHz”。④觀察低通濾波電路對信號傳輸?shù)挠绊懀狠斎敕葹?V的正弦波，觀察并比較信號頻率分別為1kHz和10kHz時輸出電壓uo波形形狀、大小的變化。將參數(shù)恢復為圖5.1所示，進行觀察比較，然后將輸入波形改成方波，再進行觀察比較，并定性記錄波形。⑤設(shè)計一個低頻增益Auf為10dB、截止頻率fH為1kHz的低通濾波電路。(2)100Hz二階帶阻濾波電路100Hz二階帶阻濾波電路如圖5.2所示。操作步驟如下：①輸入并保存圖5.2所示電路。②用波特圖儀測量幅頻特性。a.測量并記錄通帶增益和帶阻濾波頻率。b.觀察改變電阻R或電容C的大小對截止頻率的影響。c.觀察電阻Rf的大小對通帶增益的影響。③觀察干擾信號和帶阻濾波電路的濾波效果。a．圖5.2中干擾信號ud為0.2V、100Hz的正弦波，有用信號us為1V、10Hz的正弦波，電路的輸入信號ui由這兩者疊加而成，因此，對有用信號而言，干擾信號視為高頻干擾，用示波器觀察這種高頻干擾波形的特點，并定性記錄波形。然后運行電路，用示波器比較ui和uo波形，觀察帶阻濾波電路的濾波效果。圖5.2100Hz二階帶阻濾波電路b.將有用信號us改為1kHz，這時ud波形為低頻干擾波形，用示波器觀察其波形特點，并定性記錄波形。然后運行電路，觀察帶阻濾波效果。④設(shè)計一個50Hz二階帶阻濾波電路。4.實驗總結(jié)與分析(1)整理測量記錄，分析測量結(jié)果。(2)畫出圖5.1所示一階有源低通濾波電路的幅頻特性，總結(jié)其幅頻特性參數(shù)的調(diào)節(jié)方法。(3)畫出圖5.1所示電路輸入10kHz方波時的輸入、輸出波形，并分析輸出波形失真的