四种滤波器的幅频特性.docx

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四种滤波器的幅频特性

四种滤波器的幅频特性

四种滤波器的幅频特性

本次实验是观察四种滤波器（低通、高通、带宽、带阻）的幅频特性，以加强对各种滤波器的功能认知。

本次实验我们选用的放大器为324型，其功能图如下所示:

下面我们来逐步观察一下四种滤波器的特性。

1.低通滤波器

其电路图如下所示：

图中，电阻R1=R2=R=10KΩ，C1=C2=0.01uF,Ro=0.8R=8Ω，Vcc+＝+12V，

Vcc-＝-12V，低通滤波器的传递函数

，

，其中

带入数据w。

＝10000rad/s，Kp＝1.8，α＝1.2，

；

当w＝0时

＝1.8，；w增加且w<4800rad/s时，

增加；当>4800rad/s时,

减小,;w趋近无穷时,

趋近于0。

此时wc=1.17rad/s。

对于不同的α，滤波器的幅频特性也不相同

对于实验中的低通，α＝1.2，与1.25的相似，我们对于实验数据的测量如下：

输入为100mV

频率f（Hz）

输出V（v）

频率f（Hz）

输出V（v）

10

1.965

2200

0.756

30

1.965

2300

0.698

50

1.960

2400

0.650

100

1.950

2500

0.596

200

1.945

2600

0.548

500

1.945

2700

0.518

800

1.945

2800

0.484

1000

1.855

2900

0.438

1100

1.795

3000

0.414

1200

1.755

3500

0.311

1300

1.700

4000

0.238

其中R1=R2=R3=R=10K,C1=C2=0.01uF，Ro=8K，

带通的传递函数为

，

；

Q为品质因数，不同的Q对幅频特性影响如下图：

数据如下：

频率f（Hz）

输出V（v）

频率f（Hz）

输出V（v）

20

0.016

3K

0.760

50

0.035

3.5K

0.686

100

0.067

4K

0.610

200

0.139

4.5K

0.572

300

0.205

5K

0.518

400

0.268

6K

0.434

500

0.341

7K

0.368

600

0.398

8K

0.340

700

0.453

9K

0.310

800

0.516

10K

0.263

900

0.570

12K

0.223

1K

0.618

15K

0.180

1.5K

0.814

18K

0.151

1.8K

0.866

20K

0.140

2.0K

0.872

25K

0.105

2.02K

0.880（最大）

30K

0.092

2.2K

0.868

40K

0.066

2.5K

0.826

50K

0.055（出现失真）

输出范围200～40KHz

绘制的幅频特性图如下：

4、带阻滤波器

其电路图如下所示：

带阻的传递函数为

，

；

；

不同的Q产生的影响如下：

数据如下：

频率f（Hz）

输出V（v）

频率f（Hz）

输出V（v）

10

1.89

1.39K

0.069

20

1.89

1.396K

0.042（最小）

100

1.89

1.4K

0.053

700

1.89

1.41K

0.108

800

1.84

1.42K

0.178

900

1.80

1.44K

0.328

1K

1.68

1.46K

0.456

1.1K

1.545

1.48K

0.59

1.2K

1.255

1.5K

0.708

1.22K

1.180

1.52K

0.820

1.24K

1.085

1.55K

0.940

1.26K

0.98

1.6K

1.165

1.28K

0.855

1.7K

1.435

1.3K

0.708

1.8K

1.565

1.32K

0.580

1.9K

1.680

1.34K

0.448

2.0K

1.710

1.35K

0.371

2.5K

1.815

1.36K

0.292

3.0K

1.825

1.38K

0.148

4.0K

1.825（失真）

绘制的幅频特性图如下所示：