模拟电子技术基础：5-8有源滤波器实验.docx

5.8 有源滤波器实验
1.实验目的
（1）熟悉有源滤波器的构成及其特性。
（2）掌握测量有源滤波器的幅频特性。
2.仪器及设备
（1）示波器。
（2）信号发生器。
（3）集成运算放大电路模块。

3.预习要求
（1）复习教材有关有源滤波器的内容。
（2）分析图5.8.1、图5.8.2、图5.8.3所示电路。写出它们的增益特性表达式。
（3）计算图5.8.1、图5.8.2电路的截止频率，图5.8.3电路的中心频率。
（4）画出三个电路的理论幅频特性曲线。

实验原理
滤波器是一种能使某一部分频率分量能顺利通过，而另一部分频率分量受到较大衰减的装置。常用于数据传送、信息处理和干扰抑制等方面。
低通滤波器。
本实验的低通滤波电路如图5.8.1所示，是一个压控电压源二阶低通滤波电路。
注意，电路中第一级的电容接到了输出端，相当于该电路中引入反馈，目的是为了让输出电压在高频段迅速下降，而在接近截止频率的范围内输出电压又不致下降过多，从而有利于改善滤波特性。
因为两级滤波电路中的电阻、电容值相等，它们的输入、输出关系为：

高通滤波器。
将低通滤波器中的R、C互换，即可变成高通滤波电路。高通滤波电路的频率响应和低通滤波是“镜像”关系。它们的输入、输出关系为：

带阻滤波器。
带阻滤波器是在规定的频带内，信号不能通过（或受到很大衰减）而在其余频率范围，信号则能顺利通过。将低通滤波器和高通滤波器进行组合，即可获得带阻滤波器。
它们的输入、输出关系为：

5.实验内容
（1）低通滤波器。
实验电路如图5.8.1所示。其中反馈电阻RF选用22kΩ电位器，5.7kΩ为设定值。

图5.8.1 低通滤波器
按表5.8.1内容测量并记录。
表5.8.1
Vi（V）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
f（Hz）
5
10
15
30
60
100
150
200
300
400
V0（V）

（2）高通滤波器。
实验电路如图5.8.2所示。

图5.8.2 高通滤波器

按表4.7-2内容测量并记录
表5.8.2
Vi（V）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
f（Hz）
10
16
50
100
130
160
200
300
400
V0（V）

（3）带阻滤波器。
实验电路如图5.8.3所示。

图5.8.3 带阻滤波器

① 实测电路中心频率。
② 以实测中心频率为中心，测出电路幅频特性。

2． 实验报告
（1） 整理实验数据，画出各电路曲线，并与计算值对比，分析误差。
（2） 如何组成带通滤波器? 试设计一个中心频率为300Hz、带宽200Hz的带通滤波器。