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1、滤波器 电路设计实验报告 学 院： 信息科学与工程学院 专业班级： 12级软件四班 姓名学号： 实验日期： 2013年12月22日 实验十一 无源和有源滤波器 一 实验目的 1、了解 RC 无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。 2、分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性。 二实验实验仪器设备与元器件 (1) 仿真软件平台(Multisim 10)；硬件基础电路实验箱，双踪示波器，数字万用表，函数信号发生器。 (2) 集成运算放大器 A741，电阻，电容。 三原理说明 滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络， 它允许某些频率 （通常是某个频带范围）的信号通过，而其它频率的信号受到

2、衰减或抑制，这些网络可以由 RLC 元件或RC 元件构成的无源滤波器，也可以由 RC 元件和有源器件构成的有源滤波器。 根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF） 、高通滤波器（HPF） 、带通滤波器（BPF）和带阻滤波器（BEF）四种。把能够通过的信号频率范围定义为通带， 把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。 而通带与阻带的分界点的频率 c 称为截止频率或称转折频率。图 11-1 中的|H(j )|为通带的电压放大倍数， 0为中心频率， cL 和 cH 分别为低端和高端截止频率。 四、实验内容 （1）用运放电阻电容设计一阶无源和有源 LPF(低通

3、)滤波器。截止频 2Khz，有源通带增益1。 （2）分别用示波器和波特仪、AC 分析法测试无源和有源低通滤波器的幅频特性 ，并与设计值比较。 （3） 现有运放电阻电容 （1k 10k 0.01 F 0.022 F） 若干， 分别设计二阶无源有源 LPF(低通) 、HPF(高通) 、BPF(带通)、BEF(带阻) 滤波器，并测试幅频特性。5、实验数据及分析1.测量低通滤波器的幅频特性（1）无源低通滤波器实验电路如下图所示：仿真图如下所示：（2）有源低通滤波器电路图如下：仿真结果如下图：实验测量结果：2.测量高通滤波器的幅频特性（1）无源高通滤波器电路图如下：仿真结果如下图所示：（2）有源高通滤波

4、器电路图如下：仿真结果如下图所示：实验结果：3.测量带通滤波器的幅频特性（1）无源带通滤波器电路图如下：仿真结果如下图所示：（2）有源带通滤波器电路图如下：仿真结果如下图所示：实验结果：4.测量带阻滤波器的幅频特性（1）无源带阻滤波器电路图如下：仿真结果如下图所示：（2）有源带阻滤波器电路图如下：仿真结果如下图所示：实验结果：实验分析：由理论分析和结果图比较可得，有源滤波器在通频带内对信号进行了放大，使滤波器具有更大的灵活性，并且有源滤波器的Q值优于无源滤波器。从实验结果还可以看出，有源滤波器的截止频率的理论值跟实验值偏差很小，而无源滤波器的截止频率的理论值跟实验值偏差比较大。6、实验感想通过本次试验我们了解了有源滤波器和无源滤波器的区别，有源滤波器的优点。学会了如何使用Multisim10软件设计滤波器并进行仿真。由于对软件的不熟悉导致实验过程中出现了很多错误，花费时间较长