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不同滤波电路的幅频特性
实验目的：
通过实验分别测量高通、低通、带通、带阻滤波电路的幅频特性。
实验器材：
数字拟信号发生器、模拟示波器、电容若干、电阻若干、LM741
实验内容：
R1
一， 高通滤波电路

＋
C2
C1=0.00
_

Uo( t )
Ui( t )

R2
R
R0

图1

1， 选择参数C1=C2=0.022uF,R1=R2=15K,R0=22K, R0=39K,
按图1一所示连接电路图，输入端连入信号发生器，输出端连接示波器；
2， 用信号发生器输入Vpp=2V的正弦波，改变频率，记录对应的输出信号的幅值记在表1中；
二， 低通滤波电路

_
＋
Ui( t )
R1

R2
R0
R
C1
C2
图2

Uo( t )

1，选择参数C1=C2=0.01uF,R1=R2=15K,R0=50K, R0=100K,
按图2一所示连接电路图，输入端连入信号发生器，输出端连接示波器；
2， 用信号发生器输入Vpp=2V的正弦波，改变频率，记录对应的输出信号的幅值记在表2中；
三， 带通滤波电路
_
＋
Ui( t )
R1
R2
R0
R
C1
C2
R3

Uo( t )

图3

1，选择参数R1=R3=15K,R2=30K;C1=C2=0.047uF,R0=56K; R=82K按图3所示连接电路图，输入端连入信号发生器，输出端连接示波器；
2，用信号发生器输入Vpp=2V的正弦波，改变频率，记录对应的输出信号的幅值记在表3中；
四，带阻滤波电路
_
＋
Ui( t )
Uo( t )
R
R
R0
R
C
C2
C
R/2
图4

1，选择参数R=15K，C2=0.022uF，C=0.1Uf,R0=120K,R=150K,
按图4所示连接电路图，输入端连入信号发生器，输出端连接示波器；
2，用信号发生器输入Vpp=2V的正弦波，改变频率，记录对应的输出信号的幅值记在表4中；
*（测量幅频特性曲线前，先大致改变频率，观察输出幅值的变化，记下最大幅值，并计算出截止频率对应的幅值，在改变频率时在截止频率附近密集取值）
实验数据及分析：
一， 高通滤波电路
理论结果：
因为：

所以：
（1）放大倍数：
（2）截止频率：
实验结果：
表1
f(Hz)
10
50
100
150
200
250
300
350
400
420
440
A(f)/v
0.0568
0.0290
0.0800
0.162
0.272
0.426
0.574
0.770
0.920
0.985
1.05
f(Hz)
460
470
475
480
490
500
520
540
560
580
600
A(f)/v
1.10
1.12
1.14
1.15
1.18
1.20
1.24
1.28
1.31
1.34
1.36
f(Hz)
620
640
660
680
700
720
740
760
780
800
820
A(f)/v
1.40
1.43
1.45
1.47
1.49
1.49
1.50
1.53
1.54
1.54
1.54
f(Hz)
840
860
880
900
920
940
960
980
1K
1.5K
2K
A(f)/v
1.56
1.56
1.56
1.59
1.60
1.60
1.60
1.62
1.62
1.62
1.62

所以:放大倍数Au=1.62
截止频率fc=480Hz(当A=0.707*1.62=1.15)
二， 低通滤波电路
理论结果：
因为：

所以：
1，带内增益：
2，截止频率：
实验结果：
表2
f (Hz)
10
30
50
90
110
120
130
140
150
170
190
210
230
250
A(f)/v
1.33
1.58
1.58
1.60
1.60
1.60
1.60
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
f (Hz)
270
290
310
330
350
370
380
390
410
420
450
470
480
510
A(f)/v
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.57
1.57
1.56
1.55
1.55
1.55
1.53
f (Hz)
560
580
610
630
640
660
680
700
800
900
950
960
980
1000
A(f)/v
1.51
1.50
1.48
1.46
1.45
1.43
1.42
1.32
1.22
1.18
1.17
1.16
1.14
1.13
f (KHz)
1.02
1.05
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
A(f)/v
1.12
1.10
1.05
1.05
0.86
0.78
0.72
0.65
0.59
0.56
0.51
0.46
0.44
0.37
f (KHz)
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3.0
4.0
5.0
100
A(f)/v
0.34
0.32
0.29
0.27
0.26
0.24
0.23
0.22
0.13
0.078
0.018

所以:放大倍数Au=1.60
截止频率fc=1KHz (当A=0.707*1.6=1.13)
三，带通滤波电路
理论结果：
因为：

所以：
1，放大倍数：
2,带通中心频率：
实验结果：
表3
f(Hz)
1
5
10
12
14
18
20
24
28
29
29.5
A(f)/v
0
0.22
0.53
0.626
0.83
1.035
1.12
1.28
1.35
1.39
1.4
f(Hz)
30
31
34
40
44
48
50
54
58
62
66
A(f)/v
1.41
1.43
1.5
1.7
1.77
1.81
1.87
1.91
1.97
2
2.02
f(Hz)
76
86
106
116
119
124
128
136
144
148
156
A(f)/v
2.02
2.02
2.02
2.02
2
1.97
1.94
1.91
1.86
1.86
1.82
f(Hz)
164
172
178
184
186
192
198
205
220
240
245
A(f)/v
1.79
1.74
1.7
1.67
1.67
1.62
1.62
1.57
1.52
1.42
1.41
f(Hz)
250
260
270
300
450
600
800
1K
2K
3K
4K
A(f)/v
1.40
1.35
1.33
1.23
0.89
0.7
0.53
0.438
0.244
0.182
0.146
f(Hz)
5K
6K
8K
10K
A(f)/v
0.126
0.11
0.065
0.056
所以:放大倍数Au=2.02
截止频率fl=31Hz,fh=240Hz (当A=0.707*2.02=1.43)
四，带阻滤波电路：
理论结果：
因为：

所以：
1，放大倍数：
2，中心频率：
实验结果：

表4
f(Hz)
5
12
15
17
20
23
26
28
29
30
31
A(f)/v
1.92
1.89
1.87
1.84
1.79
1.76
1.71
1.63
1.6
1.6
1.52
f(Hz)
33
34
35
36
36.5
37
38
39
40
41
42
A(f)/v
1.52
1.45
1.42
1.36
1.35
1.34
1.28
1.24
1.17
1.13
1.05
f(Hz)
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
A(f)/v
0.98
0.93
0.84
0.76
0.71
0.6
0.42
0.344
0.273
0.232
0.25
f(Hz)
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
A(f)/v
0.326
0.41
0.514
0.616
0.81
0.91
1
1.08
1.17
1.23
1.3
f(Hz)
64.1
64.2
64.3
64.4
64.5
66
67
68
69
70
71
A(f)/v
1.31
1.33
1.33
1.33
1.36
1.42
1.47
1.52
1.58
1.61
1.66
f(Hz)
72
73
74
75
76
77
78
79
83
84
85
A(f)/v
1.68
1.72
1.75
1.77
1.8
1.83
1.84
1.83
1.85
1.87
1.88
f(Hz)
86
87
A(f)/v
1.88
1．88
所以:放大倍数Au=1.92
截止频率fl=36Hz,fh=64.5Hz (当A=0.707*1.92=1.36)