滤波器实验报告.pdf

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实验报告课程名称：

信号分析与处理指导老师：

齐冬莲成绩：

_实验名称：

无源滤波器和有源滤波器实验类型：

信号实验一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求一、实验目的和要求1.熟悉模拟滤波器的构成及其特性；2学会测量滤波器幅频特性的方法。

二、实验内容和原理二、实验内容和原理实验内容实验内容：

1.测量低通滤波器的幅频特性；2.测量高通滤波器的幅频特性；3.测量带通滤波器的幅频特性；4.测量带阻滤波器的幅频特性。

实验原理：

实验原理：

滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时抑制无用频率信号的电子装置，根据是否含有有源器件，可分为无源滤波器及有源滤波器。

滤波器的一般结构如下：

）（）（）（jejAjA其中）（jA为滤波器传递函数的模，）（为相位角，时延特性，其定义为dd。

截止频率（归一化幅频特性在幅度为0.707时对应的频率，该频率对应的点为半功率点）。

根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为a）低通滤波器（LPF）、b）高通滤波器（HPF）、c）带通滤波器（BPF）和d）带阻滤波器（BEF）四种。

专业：

自动化（电气）姓名：

冷嘉昱学号：

3140100926日期：

2016.5.20地点：

东三409装订线实验名称：

无源滤波器和有源滤波器三、主要仪器设备三、主要仪器设备1.PC机以及NImyDAQ便携式数据采集设备各一套；2.面包板以及元器件若干。

四、操作方法和实验步骤四、操作方法和实验步骤1.测量低通滤波器的幅频特性：

左图为无源低通滤波器，右图为有源低通滤波器；2.测量高通滤波器的幅频特性：

左图为无源高通滤波器，右图为有源高通滤波器；3.测量带通滤波器的幅频特性：

左图为无源带通滤波器，右图为有源带通滤波器；4.测量带阻滤波器的幅频特性：

左图为无源带阻滤波器，右图为有源带阻滤波器；以上所有电路中电阻值510，电容值0.1F。

装订线P.2实验名称：

无源滤波器和有源滤波器五、实验数据记录和处理五、实验数据记录和处理1.测量低通滤波器的幅频特性：

Frequency/kHz0.111.522.533.557.510PVRMS/mV351.63297.16255.80219.17189.03163.86144.05102.0564.3843.88AVRMS/mV352.6330.19308.06282.98256.44230.39205.42146.0685.3154.29Pspice仿真：

装订线P.3实验名称：

无源滤波器和有源滤波器2.测量高通滤波器的幅频特性：

Freq/kHz0.10.5233.544.5681020PVRMS/mV0042.8678.5991.76102.55121.40157.45187.44205.10302.75AVRMS/mV4.7321.1582.91117.38133.18147.19164.09200.80236.73270.68317.56Pspice仿真：

装订线P.4实验名称：

无源滤波器和有源滤波器3.测量带通滤波器的幅频特性：

Freq/kHz0.10.5233.544.5681020PVRMS/mV8.6039.82100.72111.58113.89114.75114.37111.50104.1996.5862.76AVRMS/mV17.4981.97344.43531.30602.01636.12637.44536.40401.12311.92150.60Pspice仿真：

装订线P.5实验名称：

无源滤波器和有源滤波器4.测量带阻滤波器的幅频特性：

Freq/kHz0.10.5233.544.5681020PVRMS/mV351.40332.15212.33157.42138.11122.04108.9580.0756.6944.477.74AVRMS/mV701.92634.40321.96223.37201.63189.50189.57220.15272.04350.90501.11PSpice仿真：

装订线P.6实验名称：

无源滤波器和有源滤波器六、实验结果与分析六、实验结果与分析1.无源低通滤波器（PLPF）传递函数：

222131RCsRCs截止频率与通频带：

截止频率截止频率/kHz通频带通频带/kHz实验值1.571.57仿真值1.161.162.有源低通滤波器（ALPF）传递函数：

222121RCsRCs截止频率与通频带：

截止频率截止频率/kHz通频带通频带/kHz实验值2.612.61仿真值2.012.013.无源高通滤波器（PHPF）传递函数：

22222231RCsRCsRCs截止频率与通频带：

截止频率截止频率/kHz通频带通频带/kHz实验值11.99仿真值8.434.有源高通滤波器（AHPF）传递函数：

22222221RCsRCsRCs截止频率与通频带：

截止频率截止频率/kHz通频带通频带/kHz实验值7.3仿真值4.86装订线P.7实验名称：

无源滤波器和有源滤波器5.无源带通滤波器（PBPF）传递函数：

222131RCsRCsRCs截止频率与通频带：

fL/kHzfH/kHz通频带/kHz实验值1.2914.5513.26仿真值0.94210.3649.4226.有源带通滤波器（ABPF）传递函数：

（R2C2s2+2RCs+2）-1RCs截止频率与通频带：

fL/kHzfH/kHz通频带/kHz实验值2.567.144.58仿真值1.7410.328.587.无源带阻滤波器（PBEF）传递函数：

（R2C2s2+4RCs+1）-1（RCs）2+1截止频率与通频带：

fL/kHzfH/kHz通频带/kHz实验值1.55N/AN/A仿真值0.7812.4711.698.有源带阻滤波器（ABEF）传递函数：

（R2C2s2+2RCs+1）-1（RCs）2+1截止频率与通频带：

fL/kHzfH/kHz通频带/kHz实验值1.1413.1211.98仿真值1.639.968.33装订线P.8实验名称：

无源滤波器和有源滤波器七、讨论、心得七、讨论、心得1.总体看来实验所得幅频特性与仿真结果相差不小，经分析应是面包板接触不良导致的误差较大。

2.高通、带阻两种滤波器在拟合幅频特性时10kHz到20kHz之间曲线失真太严重，应在其间增加测试数据点。

装订线P.9