十一無源濾波器的研究

1、實驗十一實驗十一無源濾波器的研究無源濾波器的研究一、實驗目的一、實驗目的1掌握測定R、C無源濾波器的幅頻特性的方法。2了解由R、C構成的一些簡單的二階無源濾波電路及其特性。3通過理論分析和實驗測試加深對無源濾波器的認識。二、實驗原理二、實驗原理濾波器是一種選擇裝置，它對輸入信號進行加工和處理，從中選出某些特定的信號作為輸出。電濾波器的任務是對輸入信號進行選頻加權傳輸。電濾波器是Campbell和wagner在第一次世界大戰(zhàn)期間各自獨立發(fā)

2、明的，當時直接應用于長途載波電話等通信系統(tǒng)。電濾波器主要由無源元件R、L、C構成，稱為無源濾波器。濾波器的輸出與輸入關系通常用電壓轉移函數(shù)H(S)來描述，電壓轉移函數(shù)又稱為電壓增益函數(shù)，它的定義如下)()()(0SUSUSHi?式中UO(S)、Ui(S)分別為輸出、輸入電壓的拉氏變換。在正弦穩(wěn)態(tài)情況下，S=jω，電壓轉移函數(shù)可寫成)(0)()()()(??????jiejHjUjUjH????式中表示輸出與輸入的幅值比，稱為幅值函數(shù)或增

3、益函數(shù)，它與頻率的關系稱為Hj()?幅頻特性；?(ω)表示輸出與輸入的相位差，稱為相位函數(shù)，它與頻率的關系稱為相頻特性。幅頻特性與相頻特性統(tǒng)稱濾波器的頻率響應。濾波器的幅頻特性很容易用實驗方法測定。本實驗僅研究一些基本的二階濾波電路。濾波器按幅頻特性的不同，可分為低通、高通、帶通和帶阻和全通濾波電路等幾種，圖附錄1—1給出了低通、高通、帶通和帶阻濾波電的典型幅頻特性。低通濾波電路，其幅頻響應如圖附錄1—1(a)所示，圖中|H(jωC)|

4、為增益的幅值，K為增益常數(shù)。由圖可知，它的功能是通過從零到某一截止頻率ωC的低頻信號，而對大于ωC的所有頻率則衰減，因此其帶寬B=ωC。高通濾波電路，其幅頻響應如圖附錄1—1(b)所示。由圖可以看到，在0ωCh，因此帶寬B=ωChωCl。帶阻濾波電路，其幅頻響應如圖附錄1—1(d)所示。由圖可知，它有兩個通帶：0ω低通HjKjQPPP()????????1122高通HjKjQPPP()????????1122帶通HjKjQPPP()()

5、????????1帶阻HjKjQZPPP()()()???????????2222三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容1二階無源低通濾波器（1）二階無源RC低通濾波器的幅頻特性圖附錄1—2所示電路為二階無源RC低通濾波器基本節(jié)，采用復頻域分析，可以得其電壓轉移函數(shù)為：圖附錄1—222213111)()()(????????????????????????????RCsRCsRCsUsUsHio根據(jù)二階基本節(jié)低通濾波器電壓轉移函數(shù)的典型表達式：HSK