哈工大电路自主设计实验.docx
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哈工大电路自主设计实验
哈工大电路自主设计实验（总10页）
姓名班级学号
实验日期节次教师签字成绩
影响RLC带阻滤波器性能参数的因素的研究与验证
1.实验目的
（1）学习带阻滤波器的设计方法
（2）测量RLC带阻滤波器幅频特性曲线
（3）研究电阻、电容和品质因素Q对滤波器性能的影响
（4）加深对滤波器滤波概念的理解
2.总体设计方案或技术路线
（1）理论推导，了解滤波器的主要性能参数及与滤波器性能有关的因素
（2）设计RLC带阻滤波器电路图
（3）研究电阻R对于滤波器参数的影响
（4）研究电容C对于滤波器参数的影响
（5）研究电感L对于滤波器参数的影响
（6）合理设计实验测量，结合电容C和电感L对滤波器参数的影响
（7）将实际测量结果与理论推导作对比，并分析实验结果
3.实验电路图
4.仪器设备名称、型号
函数信号发生器1台
FLUKE190-104数字便携式示波表1台
十进制电阻箱1只
十进制电容箱1只
十进制电感箱1只
5.理论分析或仿真分析结果
带阻滤波器是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带通滤波器的概念相对。
理想带阻滤波器在阻带内的增益为零。
带阻滤波器的中心频率fo，品质因素Q和抑制带宽BW之间的关系为
仿真结果：
R=2000ΩC=L=
R=1500ΩC=L=
R=500ΩC=L=
R=2000ΩC=L=
R=2000ΩC=L=
R=2000ΩC=L=
R=2000ΩC=L=
改变R时对比图
改变C时对比图
改变L时对比图
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）
（1）电阻R对于滤波器参数的影响
任务1：
电路如图所示，其中信号源输出Us=5V，电容C=，电感L=，根据下表所示,选择不同电阻值测量输出幅频特性
R=
2000
f/kHz
fc1=
fo=
4
fc2=
5
7
U/V
R=1500
f/kHz
1
fc1=
fo=
4
fc2=
5
7
U/V
R=50
f/kHz
3
fc1=
fo=
fc2=
4
7
U/V
5
根据所测数据在下图画出三条对应的幅频特性曲线，并根据图中实验结果进行分析
分析结果：
由图看出，当R变化，LC不变时，中心频率不变，但是阻带宽度随着R变大而变大。
（2）电容C对于滤波器参数的影响
任务1：
电路如图所示，其中信号源输出Us=5V，电阻R=2kΩ，电感L=，根据下表所要求的数据测量输出幅频特性
C=
f/kHz
1
fc1=
fo=
4
fc2=
5
7
U/V
C=
f/kHz
1
fc1=
fo=
fc2=
5
7
U/V
4,8
C=
f/kHz
fc1=
fo=
2
fc2=
5
7
U/V
根据所测数据在下图画出三条对应的幅频特性曲线，并根据图中实验结果进行分析
分析结果：
由图看出，随着C变化，RL不变时，中心频率随之改变，但阻带宽度不随C的变化而变化。
（3）电感L对于滤波器参数的影响
任务1：
电路如图所示，其中信号源输出Us=5V，电容C=，电阻R=2KΩ，根据下表所要求的数据测量输出幅频特性
L=
f/kHz
1
3
fc1=
fo=
6
fc2=
7
9
U/V
L=
f/kHz
1
fc1=
fo=
4
fc2=
5
7
U/V
L=
f/kHz
1
fc1=
2
fo=
fc2=
3
4
U/V
根据所测数据在下图画出三条对应的幅频特性曲线，并根据图中实验结果进行分析
分析结果：
由图可知，当C、R不变，改变L时随着L增大，中心频率和阻带宽度都减少。
（4）根据上述几组实验数据，分析以下情况：
1.中心频率相同时，电感L和电容C的变化对带阻滤波器参数的影响，选取元件参数作图比较并分析
第一组R=2000ΩL=C=
第二组R=2000ΩL=C=
结果分析：
仅阻频带带宽变化，其他参数不受影响，且阻频带带宽与L成正比
7.实验结论
1）当R变化，LC不变时，中心频率不变，但是阻带宽度随着R变大而变大。
（2）随着C变化，RL不变时，中心频率随之改变，但阻带宽度不随C的变化而变化。
（3）当C、R不变，改变L时随着L增大，中心频率和阻带宽度都减少。
（4）中心频率不变时，L、C变化，仅阻频带带宽变化，其他参数不受影响，且阻频带带宽与L成反比。
（5）中心频率和品质因素一致时，R、L、C变化不影响带阻滤波器的参数。
（6）综上所述，R,L,C通过影响中心频率和品质因素来影响带阻滤波器参数，中心频率一定时，C对带宽没有影响
8.实验中出现的问题及解决对策
出现问题：
在改变电感的实验时，由于电感箱不同量值对应电感内阻的变化，导致截止频率与仿真有少许偏移。
解决对策：
适当改变电阻，以抵消内阻变化带来的影响，在一定范围内减小误差。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
通过实验设计的过程让我对于实验有了更深的理解，如何在设计实验的时候考虑到它的方方面面，使实验过程更完善，更具有说明性，这都是在设计过程中需要考虑的问题，平常做实验感觉不到，自己亲身设计后才体验到这一点。
对于实验室的建议，可以增设一些指导课程，使学生在设计过程中不那么盲目不知道该怎么设计。
10．参考文献
[1]齐凤艳.电路实验教程[M].北京：
机械工业出版社，2009
[2]刘颖,王向军.电路实验教程[M].北京：
国防工业出版社，2008
[3]孙立山,陈希有,霍炬,刘洪臣.电路基础理论（第四版）[M].高等教育出版社2013
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