RC有源低通与带阻滤波器(仿真)

实验五RC有源低通与带阻滤波器（仿真）1.实验目的(1)掌握滤波电路频率特性的测量方法和主要参数的调整方法；(2)了解频率特性对信号传输的影响，了解滤波电路的应用；(3)巩固有源滤波电路的理论知识，加深理解滤波电路的作用。2.实验电路与说明有源滤波器是一种重要的信号处理电路，它可以突出有用频段的信号，衰减无用频段的信号，抑制干扰和噪声信号，达到选频和提高信噪比的目的。实际使用时，应根据具体情况选择低通、高通、带通或带阻滤波器，并确定滤波器的具体形式。有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。3.

实验内容与步骤(1)一阶有源低通滤波电路一阶有源低通滤波电路如图5.1所示。操作步骤如下：①启动EWB/Multisim，输入并保存图5.1所示电路。②测试准备：输入幅度1V、1kHz的正弦波，运行电路，用示波器观察us、uo的波形，以确保电路正常工作。图5.1一阶有源低通滤波电路③观测并调整频率特性测量幅频特性：按表5.1要求用波特图仪测量幅频特性，观察电位器RP2和电容C大小对截止频率fH的影响，观察电位器RP1大小对低频增益Auf的影响。表5.1测量分析一阶有源低通滤波电路的幅频特性观察相频特性：用波特图仪观察相频特性，参数设置参考值为：特性测量选择“Phase”，Vertical坐标类型选择“Lin”，其坐标范围选择起点I为“0°”、终点F为“－90°”，Horizontal坐标类型选择“Log”，其坐标范围选择起点I为“0.1Hz”、终点F为“10MHz”。④观察低通滤波电路对信号传输的影响：输入幅度为1V的正弦波，观察并比较信号频率分别为1kHz和10kHz时输出电压uo波形形状、大小的变化。将参数恢复为图5.1所示，进行观察比较，然后将输入波形改成方波，再进行观察比较，并定性记录波形。⑤设计一个低频增益Auf为10dB、截止频率fH为1kHz的低通滤波电路。(2)100Hz二阶带阻滤波电路100Hz二阶带阻滤波电路如图5.2所示。操作步骤如下：①输入并保存图5.2所示电路。②用波特图仪测量幅频特性。a.测量并记录通带增益和带阻滤波频率。b.观察改变电阻R或电容C的大小对截止频率的影响。c.观察电阻Rf的大小对通带增益的影响。③观察干扰信号和带阻滤波电路的滤波效果。a．图5.2中干扰信号ud为0.2V、100Hz的正弦波，有用信号us为1V、10Hz的正弦波，电路的输入信号ui由这两者叠加而成，因此，对有用信号而言，干扰信号视为高频干扰，用示波器观察这种高频干扰波形的特点，并定性记录波形。然后运行电路，用示波器比较ui和uo波形，观察带阻滤波电路的滤波效果。图5.2100Hz二阶带阻滤波电路b.将有用信号us改为1kHz，这时ud波形为低频干扰波形，用示波器观察其波形特点，并定性记录波形。然后运行电路，观察带阻滤波效果。④设计一个50Hz二阶带阻滤波电路。4.实验总结与分析(1)整理测量记录，分析测量结果。(2)画出图5.1所示一阶有源低通滤波电路的幅频特性，总结其幅频特性参数的调节方法。(3)画出图5.1所示电路输入10kHz方波时的输入、输出波形，并分析输出波形失真的