濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課件

濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：申燕一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)無(wú)源和有源濾波器的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法。2.理解濾波電路的頻率特性。3.掌握應(yīng)用Multisim進(jìn)行無(wú)源及有源濾波電路的頻率特性分析。二、實(shí)驗(yàn)原理

從輸入信號(hào)中提取有用信號(hào)而抑制其他無(wú)用信號(hào)或噪聲的過(guò)程稱(chēng)為濾波。實(shí)現(xiàn)濾波功能的系統(tǒng)稱(chēng)為濾波器。根據(jù)電路是否含有有源器件，濾波器分無(wú)源和有源兩種，前者用電阻、電容、電感三種元件實(shí)現(xiàn)，有源RC濾波器是用運(yùn)算放大器、電容和電阻實(shí)現(xiàn)的濾波器。濾波器還可分為低通、高通、帶通、帶阻等類(lèi)型。其幅頻特性如下：

低通濾波器：保留恒定分量和低于截止頻率的諧波分量，抑制高于截止頻率的諧波分量。高通濾波器：保留恒定分量和高于截止頻率的諧波分量，抑制低于截止頻率的諧波分量。帶通濾波器：保留兩個(gè)截止頻率fL

和fH

之間的各諧波分量帶阻濾波器：消去兩個(gè)截止頻率fL

和fH之間的各諧波分量在頻率響應(yīng)曲線(xiàn)上，從中心頻率增益下降“3dB”之處所對(duì)應(yīng)的頻率分別為低端截止頻率fL

和高端截止頻率fH

。帶寬為：f=

fH-fL(c)帶通（d）帶阻(c)低通（d）高通1、RC低通濾波電路RCf0頻率/Hz幅度000.10.20.30.40.50.60.70.80.91A0簡(jiǎn)單的RC

濾波電路如圖所示。當(dāng)輸入為，輸出為時(shí)，構(gòu)成的是低通濾波電路。因?yàn)樗缘屯娐返姆l特性當(dāng)截止角頻率時(shí)低通電路 簡(jiǎn)單的RC濾波電路如圖所示。當(dāng)輸入為，輸出為時(shí)，構(gòu)成的是低通濾波電路。因?yàn)樗援?dāng)信號(hào)頻率越高時(shí)電感元件的感抗XL越大，XL=2fL，對(duì)信號(hào)的阻礙作用就越大。但對(duì)低頻信號(hào)來(lái)說(shuō)，電感元件的感抗XL較小，所以對(duì)信號(hào)的阻礙作用就很小，低頻信號(hào)就能順利通過(guò)當(dāng)信號(hào)頻率越高時(shí)，電容元件的容抗XC越小，XC=1/2fC，對(duì)信號(hào)的阻礙作用就越小，高頻信號(hào)就能順利通過(guò)。而對(duì)低頻信號(hào)來(lái)說(shuō)，則因容抗XC很大，所以不能通過(guò)電容器。f0頻率/Hz幅度000.10.20.30.40.50.60.70.80.91A0頻率/Hz幅度/V000.10.20.30.40.50.60.70.80.91f0A0濾波器1雙T網(wǎng)絡(luò)(圖3.3)頻率/Hz幅度000.10.20.30.40.50.60.70.80.91A0頻率/Hz幅度000.10.20.30.40.50.60.70.80.91A0f0f1頻率/Hz幅度000.10.20.30.40.50