信号与系统实验八模拟滤波器频率特性测试

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1、糸易大学类務板去学生姓名：周倩文学号：6301712010班级:通信121班实验类型：■验证□综合□设计□创新实验L1期：4月30U实验成绩:实验八模拟滤波器频率特性测试一、实验目的1、掌握低通无源滤波器的设计；2、学会将无源低通滤波器叫带通、高通滤波器的转换；3、了解常用有源低通滤波器、高通滤器、带通滤波器、带阻滤波器的结构勾特性;二、预备知识1、学习“模拟滤波器的遛近”；2、系统函数的展开方法；3、低通滤波器的结构与转换方法；三、实验原理模拟滤波器根据其通带的特征可分为:(1)低通滤波器(2)高通滤波器(3)带通滤

2、波器(4)带阯滤波器允许低频信号通过，将岛频信号衰减：允许高频信号通过，将低频信号衰减；允许一定频带范围内的信兮通过，将此频带外的信兮袞减；阻止某一频带范围内的信号通过，而允许此频带以外的信号衰减;各种滤波器的频响特性图:图2—1低通滤波器图2—2商通滤波器在这四类滤波器中，乂以低通滤波器鉍为典型，K它儿种类型的滤波器均可从它转化而来。1、系统的频率响应特性是指系统在正弦信号激励下系统的稳态响应随激励信号频率w变化的情况。用矢量形式表示：HU^=H(jco)ejM其屮：IH(j^)

3、为幅频特性，表示输出信号与输入倍

4、号的幅度比随输入信号频率的变化关系；为相频特性，表示输出信号勾输入信号的相位差随输入信号频率的变化关系。2、H(jo)可根据系统阑数H(s)求得：H(jo)=H(s)

5、S=jo因此，对于给定的电路可根椐S域校型先求出系统阑数H(s),再求H(jo),然后讨论系统的频响特性。3、频响特性的测朵可分别测姑幅频特性和相频特性，幅频特性的测试采用改变激励信号的频率逐点测出响应的幅度，然后用描图法描出幅频特性曲线；相频特性的测fi方法亦可改变激励信号的频率用双踪示波器逐点测出输fH信号与输入信号的延吋t，根椐下面的公式推算出相位

6、差T当响应超前激励吋外y)正，当响应落后激励吋我W为负。(根据实际电路岡上电路图)图2—5实验电路图屮：R=38kQ,C=3900pF,红色部分画上实验板上的电路。U!实验内容及步骤:将信兮源CH1的信号波形调为正弦波，信号的幅度调为VPP=10V。1、RC高通滤波器的频响特性的测量：将信号源的输出端(A)接实验板的［N1端，滤波后的信号0UT1接示波器的输入(B)。根裾被测电路的参数及系统的幅频特性，将输入信号的频率从低到高逐次改变十次以上(幅度侃持ViPP=10v)，逐个测量输出信号的峰峰值大小(VoPP)及输出信

7、号与输入信号的相位差，并将测量数据填入表一：表一Vi(V)10101010101010101010f(Hz)Vo(v)小(co)2.RC低通滤波器的频响特性的测量：将信号源的输出(A)接实验板的IN2,滤波后的输岀信号0UT2接示波器的输入(B)。根据被测电路的参数及系统的幅频特性，将输入倍号的频率从低到0逐次改变十次以上(幅度保持ViPP=10v)逐个测量输出信号的峰峰值人小(Vopp)及外将测景数据填入表二表二Vi(V)10101010101010101010f(Hz)Vo(v)小(co)3.双TRC带阻滤波器的频

8、响特性的测量：将实验板上的两输入端IN1与IN2短接，输出端0UT1与0UT2短接；并将倍号源的输出(A)接实验板输入(IN1)或(頂2),滤波后的输出0UT1或0UT2接示波器的输入(B)。根据被测电路的参数及系统的幅频特性，将输入信号的频率从低到高逐次改变二十次以上(幅度保持ViPP=10v),逐个测fi输出信兮的峰峰值大小(Vopp)及O(co),并将测fi数据填入表三：表三Vi(V)10101010101010101010f(Hz)Vo(v)小(w)五、实验仪器:函数发生器一台，双踪示波器一台，实验板-•块六.

9、实验数据1、RC高通滤波器的频响特性的测量:表一Vi(v)10101010101010101010F(Hz)1020100500IK2K5K10K20K50KVo(v)0.1360.331.383.786.347.268.038.278.278.27T28ms12ms2.3ms320uslOOus36us8us3uslus400ns2、RC低通滤波器的频响特性的测量：表pvi(v)iorioriorio[wrioriorioriorioF(Hz)1020100500IK2K5K10K20K50KVo(v)8.388.3

10、68.275.383.341.540.6860.3640.1720.054T4ms2ms400us280us170us112us48us26us13.6us6.4us3、双TRC带阻滤波器的频响特性测量:表三Vi(v)10101010101010101010F(Hz)1020100500IK2K5K10K20K50KVo(v)8.