實驗3-濾波電路觀測(操作)2013

電路分析基礎實驗實驗三濾波電路觀測實驗目的觀察低通濾波器的工作特點測量低通濾波器的幅頻特性觀察帶阻濾波器的工作特點實驗設備十進位電阻箱（1個）(R=0~9999.9)十進位電容箱（1個）(C=0~0.999F)電感線圈（1個）（L=157mH）信號發(fā)生器（1臺）雙蹤示波器（1臺）數(shù)字萬用表（1臺）實驗原理:頻率響應|H(j)|是H(j)的模,反映的是響應相量的模與激勵相量的模之比,稱為幅度-頻率特性(幅頻特性)或幅頻響應.()是H(j)的相角,反映的是響應相量與激勵相量之間的相位差,稱為相位-頻率特性(相頻特性)或相頻響應.實驗原理:頻率響應(a)幅頻特性(b)相頻特性根據(jù)幅頻特性,可將網(wǎng)絡分為低通、高通、帶通、帶阻和全通.根據(jù)相頻特性,網(wǎng)絡分為超前網(wǎng)絡()>0和滯后網(wǎng)絡()<0兩類.根據(jù)H(j)中含(j)的階數(shù),將網(wǎng)絡分為一階網(wǎng)絡、二階網(wǎng)絡和高階網(wǎng)絡.實驗原理:濾波器類型低通高通帶通帶阻|H(j)|通低頻,阻高頻(c

:截止頻率)阻低頻,通高頻(c:截止頻率)只通過特定范圍內(nèi)的頻率成分(通帶c1~c2)阻止特定范圍內(nèi)的頻率成分(阻帶c1~c2)|H(j)||H(j)||H(j)|實驗原理:低通濾波器實驗原理:低通濾波器實驗原理:帶阻濾波器實驗原理:帶阻濾波器實驗步驟1.低通濾波器幅頻特性觀測fin(Hz)100200300vc(mV)設計低通濾波器,f0=400Hz,計算C0=?(提示:C0=0.999F)測量低通濾波器幅頻特性保持輸入信號的振幅(1Vp-p)不變,在100Hz~1000Hz范圍內(nèi)改變輸入正弦信號的頻率,用萬用表測量輸出電壓(vc)的幅度,用坐標紙畫出對應的vc-fin曲線,記錄電壓最大值對應的頻率值fmax.要求精確到10Hz,提示:fmax在250Hz~350Hz之間實驗步驟2低通濾波器濾波結果觀測用信號發(fā)生器產(chǎn)生由400Hz正弦基波(3Vp-p)與1200Hz正弦諧波(1Vp-p)信號構成的合成波信號,記錄合成波信號的波形.改變C的大小,觀察濾波結果.觀察C取多大值時濾波效果最佳,畫出對應的波形.分析、總結低通濾波器的工作特點.提示:當C=0.999F時濾波效果最佳,輸出波形為400Hz的正弦波實驗步驟3帶阻濾波器的濾波特性設計帶阻濾波器(輸入信號為合成波信號)f1=400Hz時,計算C1=?

記錄對應的輸出波形及頻率

(提示:C1=0.999F,輸出1200Hz正弦波)f2=1200Hz時,計算C2=?

記錄對應的輸出波形及頻率

(提示:C2=0.112F,輸出400Hz正弦波)波形當C在C1和C2

之間改變時,觀察并記錄輸出波形

(提示:隨著C的增大,輸出信號波形由1200Hz正弦波逐漸向400Hz正弦波過渡)分析、總結帶阻濾波器的工作特點實驗設備介紹:數(shù)字萬用表交流電壓檔電阻檔電容檔直流電壓檔交流電壓檔直流電流檔交流電流檔選擇合適量程顯示的讀數(shù)即為測量值先選擇A路信號,設置頻率為400Hz,幅度為3Vp-p再按“單頻”鍵,選擇B路信號,選擇“A路諧波”,然后輸入倍數(shù)為3times,再設定幅度為1Vp-p;再按“AB獨立”,顯示“AB相加”再按“A路諧波”,顯示“AB相差”,然后輸入“0deg”(或然后旋轉微調(diào)旋鈕使波形最佳。目的是調(diào)整,使相