实验一
有源滤波器设计
实验目的
1. 掌握运算放大器在信号处理中的作用 2. 了解滤波器的构成,特性和工作原理 3. 学会Butterworth型压控电压源式(VCVS)式二 阶有源滤波器的设计,实验和测试方法
实验器材
直流稳压电源 信号发生器 交流毫伏表 示波器 万用表
消耗性材料
L M324运算放大器 电阻 电容 导线
实验原理
1. 有源低通滤波器的设计
R1 R2 C1C 2 C 2 ( R1 + R2 ) ( A 1)C1 R1 R1 R2 C1C 2 w0 = 1 >0 a=
R4 A = 1+ R3 稳定条件:A < 1 + (1 + R2 / R1 )C 2 / C1
设计过程中一般首选电容参数,因为电容的标称值分档 少,难以选配,而电阻相对容易.初选电容值时可参照 下表,其中f0(当时,f0=ω0/2π)为截止频率.
实验原理
2. 有源高通滤波器的设计 有源高通滤波器的设计利用3变换定律即可 3. 有源滤波器的设计满足以下3定律 电路变换定律:如果将电路中所有的电阻换成电 容,所有的电容换成电阻,则电路由高通变低 通,或由低通变高通,此定律中的电阻和电容只 限于与滤波环节有关的组件.
实验原理
3. 有源滤波器的设计满足以下3定律 频率变换定律:如果电路中所有的电容器容值增 加或减少若干倍,则电路的截止频率相应的减少 或增加若干倍. 守恒定律:如果将电路中所有阻抗组件的阻抗同 时增加或减少若干倍,电路的参数不变.
实验内容
1. 有源低通滤波器 设计一个压控电压源式(VCVS)式Butterworth型 二阶有源低通滤波器,要求f0=15Hz,电压增益AU=5. 计算电路参数,连接并调试电路,改变输入信号vi 的频率(vi=50mv),观察输出信号的变化并记录, 画出幅频特性曲线 f(HZ) vo
有源低通滤波器实验电路
实验内容
2. 有源高通滤波器 设计一个压控电压源式(VCVS)式Butterworth型 二阶有源低通滤波器,要求f0=70Hz,电压增益AU=5. 计算电路参数,连接并调试电路,改变输入信号vi 的频率(vi=50mv),观察输出信号的变化并记录, 画出幅频特性曲线 f(HZ) vo