实验五 带通滤波器(有源无源)

有源无源滤波器实验报告
源：
滤波器是用来处理频率信号的电子设备，包括电子设备中有源滤波器（Active
Filter）和无源滤波器（Passive Filter）。

现在，本实验组将进行关于有源滤波器和无
源滤波器性能对比的实验后评估。

实验问题：
本实验将比较有源滤波器和无源滤波器的性能，考察它们在不同频率下的工作特性及
其各自的优缺点。

实验步骤：
实验步骤如下：
（1）设置实验仪器：首先，将有源滤波器和无源滤波器的信号电路连接到仪器的通
道A和B。

将两个通道的增益调节至0dB，以加强测量结果的准确性。

（2）有源滤波器实验：调节已经设置好的有源滤波器，以实现不同的截止频率。

将
信号源接到输入端，同时用示波器观察输入和输出信号，以观察滤波器特性。

（4）实验结果及分析：以两种滤波器不同的截止频率为参数，绘制其频率特性曲线，比较其各自的优势及特性，并对实验结果进行总结。

实验结果：
实验结果，有源滤波器在相同截止频率下比无源滤波器的工作效果要好，并且具有较
高的增益，低的失真，高的抑制比和快速的反应速度。

无源滤波器的灵敏度有限，受限于
增益，失真的和抑制比的变化范围也更小，反应速度也慢很多。

有源和无源滤波器实验报告1. 引言滤波器是信号处理中常用的工具，用于去除信号中的噪声或选择特定频率范围的信号。

滤波器可以分为有源和无源滤波器两种类型。

有源滤波器使用了一个或多个放大器来增强输入信号的能力，而无源滤波器则不使用放大器来改变信号的幅值。

本实验旨在比较有源和无源滤波器的性能差异，并对其进行测试和评估。

2. 实验目的本实验的目的是通过设计和测试有源和无源滤波器来了解它们的工作原理和性能特点，并对其进行比较。

3. 实验材料•信号发生器•电阻•电容•电感•示波器•多用表•连接线4. 实验步骤4.1 有源低通滤波器设计和测试1.根据所给的电路图，连接有源低通滤波器电路。

2.使用信号发生器产生一个频率为1000Hz的正弦波信号作为输入信号。

3.使用示波器测量输入和输出信号的幅值。

4.记录输入和输出信号的幅值，并计算增益。

5.将信号发生器的频率逐步调整，重复步骤3和4，以获得有源低通滤波器的频率响应曲线。

4.2 无源高通滤波器设计和测试1.根据所给的电路图，连接无源高通滤波器电路。

2.使用信号发生器产生一个频率为1000Hz的正弦波信号作为输入信号。

3.使用示波器测量输入和输出信号的幅值。

4.记录输入和输出信号的幅值，并计算增益。

5.将信号发生器的频率逐步调整，重复步骤3和4，以获得无源高通滤波器的频率响应曲线。

4.3 结果分析与比较1.将有源低通滤波器和无源高通滤波器的频率响应曲线进行比较。

2.分析并比较它们的增益特性、截止频率以及对不同频率信号的响应情况。

5. 实验结果实验结果如下：5.1 有源低通滤波器频率响应曲线在实验中，我们测得有源低通滤波器的频率响应曲线如下图所示：在这里插入有源低通滤波器的频率响应曲线图5.2 无源高通滤波器频率响应曲线在实验中，我们测得无源高通滤波器的频率响应曲线如下图所示：在这里插入无源高通滤波器的频率响应曲线图6. 结论通过对有源低通滤波器和无源高通滤波器的设计和测试，我们得出以下结论：- 有源滤波器能够增强输入信号的能力，具有较高的增益。

一、实验目的1.熟悉模拟滤波器的构成及其特性；2.学会测量滤波器幅频特性的方法。

二、主要实验设备和软件1.PC机1台；2.NI myDAQ便携式数据采集设备1套；3.面包板1块，电阻、电容、原酸放大器（741）若干，导线。

三、实验原理模拟滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制（或大为衰减）无用频率信号的电子装置，工程上常用它作信号处理、数据传送和抑制干扰等。

以往的模拟滤波器电路主要采用无源元件R、L和C组成，成为无源滤波器。

集成运放获得迅速发展后，由它和R、C组成的有源滤波电路，具有不用电感、体积小、重量轻等优点，同时参数更易调节，覆盖的频率范围很宽。

四、实验内容和结果（仿真和实际实验数据）（1）无源低通滤波器XSC1（2）有源低通滤波器（3）无源高通滤波器R1510ΩR2510ΩC10.1µFC20.1µFV11 Vrms 500 Hz 0°XSC1A BExt Trig++__+_U1741324765132VCC15V VEE VEE VCC41XSC1（4）有源高通滤波器XSC1（5）无源带通滤波器（6）有源带通滤波器C1XSC1XSC1C3C4四、实验心得1.从仿真结果来看，有源滤波器在频率较大的情况下输出结果会有一个增大的过程，而无源滤波器是一直减小的。

从图中可以看出有源的通频带比无源的要宽，有源截止频率1.4k，通频带1.4k；无源截止频率1.2k，通频带1.2k。

2.有源和无源高通滤波器的仿真结果几乎一致，但实验数据差异较大。

通频带也差不多，截止频率大概在4k左右。

3.有源和无源带通滤波器仿真结果几乎一样，但是实际数据的幅频特性曲线不一样，有源的曲线比无源的要高，且最高点有向频率大的地方移。

无源的截止频率分别是1k和10k，通频带在9k左右，有源的截止频率在1k和8k左右，通频带在7k左右。

4.有源和无源带阻滤波器仿真结果和实验结果都几乎一致，截止频率在1k 和16k左右，通频带是小于1k和大于16k。

无源和有源滤波器实验报告无源和有源滤波器实验报告引言：滤波器是电子电路中常见的一个组件，它可以对信号进行处理，使得输出信号满足特定的频率响应要求。

根据电路中是否引入能量源，滤波器可以分为无源滤波器和有源滤波器两种类型。

本实验旨在通过搭建无源和有源滤波器电路，并对其进行测试和比较，以了解它们的工作原理和特性。

实验一：无源滤波器1.1 实验目的通过搭建无源滤波器电路，观察和分析其频率响应特性。

1.2 实验原理无源滤波器是指不引入能量源的滤波器，它主要由电感和电容组成。

在本实验中，我们将使用RC滤波器作为无源滤波器的代表。

RC滤波器由一个电阻和一个电容串联而成，通过改变电阻和电容的数值可以调节滤波器的截止频率。

1.3 实验步骤1）根据实验要求，选择合适的电阻和电容数值。

2）按照电路图搭建无源滤波器电路。

3）连接信号发生器和示波器，设置信号发生器输出正弦波信号。

4）逐渐调节信号发生器的频率，观察示波器上输出信号的振幅变化。

5）记录不同频率下的输出振幅，并绘制频率-振幅曲线。

1.4 实验结果与分析通过实验我们得到了频率-振幅曲线，可以看出在截止频率以下，输出信号的振幅基本保持不变，而在截止频率以上，输出信号的振幅逐渐减小。

这是因为在截止频率以下，电容对低频信号的阻抗较大，起到了滤波的作用；而在截止频率以上，电容对高频信号的阻抗较小，导致信号通过电容而无法被滤波。

实验二：有源滤波器2.1 实验目的通过搭建有源滤波器电路，观察和分析其频率响应特性。

2.2 实验原理有源滤波器是指引入能量源的滤波器，它可以通过放大器等有源元件来增强滤波效果。

在本实验中，我们将使用激励放大器和RC滤波器组成有源滤波器。

2.3 实验步骤1）根据实验要求，选择合适的电阻、电容和放大器数值。

2）按照电路图搭建有源滤波器电路。

3）连接信号发生器、放大器和示波器，设置信号发生器输出正弦波信号。

4）逐渐调节信号发生器的频率，观察示波器上输出信号的振幅变化。

无源滤波器和有源滤波器实验报告无源滤波器和有源滤波器实验报告引言滤波器在电子领域中起着至关重要的作用，它可以帮助我们去除信号中的噪声，提高信号的质量。

无源滤波器和有源滤波器是两种常见的滤波器类型，它们在电路结构和性能特点上有所不同。

本实验旨在通过搭建无源滤波器和有源滤波器电路，比较它们的滤波效果和特点。

实验一：无源滤波器无源滤波器是由被动元件（如电阻、电容、电感）构成的滤波电路。

在本实验中，我们选择了RC低通滤波器进行研究。

1. 实验目的通过搭建RC低通滤波器电路，研究其频率特性和滤波效果。

2. 实验步骤a. 准备工作：收集所需器件和元件，包括电源、电阻、电容、示波器等。

b. 搭建电路：按照电路图连接电阻和电容，接入电源和示波器。

c. 调节参数：调节电源电压和示波器参数，使电路正常工作。

d. 测试频率响应：输入不同频率的信号，观察输出波形和幅度变化。

3. 实验结果通过实验观察，我们得到了RC低通滤波器的频率响应曲线。

在低频情况下，输出信号基本与输入信号保持一致；而在高频情况下，输出信号的幅度会逐渐降低，起到了滤波的作用。

这是因为电容器在高频情况下的阻抗较小，导致信号通过电容器的路径而绕过电阻。

实验二：有源滤波器有源滤波器是由主动元件（如运算放大器）和被动元件组成的滤波电路。

在本实验中，我们选择了Sallen-Key低通滤波器进行研究。

1. 实验目的通过搭建Sallen-Key低通滤波器电路，研究其频率特性和滤波效果。

2. 实验步骤a. 准备工作：收集所需器件和元件，包括电源、运算放大器、电阻、电容、示波器等。

b. 搭建电路：按照电路图连接运算放大器、电阻和电容，接入电源和示波器。

c. 调节参数：调节电源电压和示波器参数，使电路正常工作。

d. 测试频率响应：输入不同频率的信号，观察输出波形和幅度变化。

3. 实验结果通过实验观察，我们得到了Sallen-Key低通滤波器的频率响应曲线。

与RC滤波器相比，Sallen-Key滤波器具有更好的滤波效果和增益稳定性。

有源无源滤波器实验报告实验目的，通过实验，掌握有源和无源滤波器的基本原理和特点，了解其在电路中的应用。

一、实验原理。

有源滤波器是利用放大器的放大作用和反馈作用，通过RC、RL等滤波电路实现滤波功能。

无源滤波器是利用电感、电容等被动元件组成的滤波电路实现滤波功能。

有源滤波器一般具有较高的输入电阻和较低的输出电阻，可以满足各种输入输出阻抗的匹配。

无源滤波器一般具有较低的输入电阻和较高的输出电阻，适合于与高阻抗的负载匹配。

二、实验仪器和器件。

1. 信号发生器。

2. 示波器。

3. 电阻、电容、电感。

4. 运算放大器。

5. 电路板、连接线等。

三、实验内容。

1. 有源低通滤波器的实验。

（1）按照实验电路图连接电路；（2）调节信号发生器的频率和幅值，观察输出波形，并记录实验数据；（3）分析实验数据，得出有源低通滤波器的频率特性曲线。

2. 无源高通滤波器的实验。

（1）按照实验电路图连接电路；（2）调节信号发生器的频率和幅值，观察输出波形，并记录实验数据；（3）分析实验数据，得出无源高通滤波器的频率特性曲线。

四、实验结果与分析。

通过实验数据的记录和分析，我们得出了有源低通滤波器和无源高通滤波器的频率特性曲线。

可以清楚地看到，在一定频率范围内，有源滤波器和无源滤波器对信号的响应特性，从而验证了它们的滤波功能。

五、实验总结。

通过本次实验，我们深入理解了有源和无源滤波器的原理和特点，掌握了它们在电路中的应用。

同时，通过实验操作，提高了我们的动手能力和实验数据处理能力。

六、实验心得。

本次实验让我对有源无源滤波器有了更深入的了解，也提高了我的实验操作能力和数据分析能力。

在未来的学习和工作中，我会更加注重理论与实践相结合，不断提高自己的专业能力。

以上就是本次有源无源滤波器实验的实验报告，希望能对大家有所帮助。

无源与有源滤波器实验报告《无源与有源滤波器实验报告》实验背景：滤波器是一种能够滤除特定频率信号的电路元件，它在电子领域中有着广泛的应用。

在本次实验中，我们将探究无源与有源滤波器的工作原理和性能特点，并进行实验验证。

实验目的：1. 了解无源滤波器和有源滤波器的基本原理；2. 掌握无源滤波器和有源滤波器的性能特点；3. 进行实验验证，观察滤波器对不同频率信号的滤波效果。

实验原理：无源滤波器是指不包含放大器元件的滤波器，其工作原理主要依靠电容、电感和电阻等被动元件来实现信号的滤波。

而有源滤波器则包含放大器元件，能够在滤波过程中对信号进行放大和处理。

实验步骤：1. 搭建无源RC低通滤波器电路，输入不同频率的正弦信号，观察输出波形；2. 搭建有源RC低通滤波器电路，输入相同频率的正弦信号，观察输出波形；3. 对比无源和有源滤波器的频率特性和幅频特性，记录实验数据；4. 分析实验结果，总结无源和有源滤波器的性能特点。

实验结果：通过实验观察和数据记录，我们发现无源滤波器和有源滤波器在滤波效果上存在一定差异。

无源滤波器在滤波效果上受到元件损耗和放大器增益的限制，而有源滤波器能够通过放大器对信号进行放大和处理，具有更好的滤波性能。

实验结论：无源滤波器和有源滤波器在滤波效果和性能特点上存在一定差异，根据实际需求选择合适的滤波器对信号进行处理是非常重要的。

在实际应用中，需要根据具体的电路设计和信号处理要求来选择无源滤波器或有源滤波器，以达到最佳的滤波效果和性能表现。

通过本次实验，我们对无源与有源滤波器的工作原理和性能特点有了更深入的了解，这将有助于我们在实际应用中更好地选择和设计滤波电路，提高信号处理的效率和质量。

有源无源滤波器实验报告有源无源滤波器实验报告引言：滤波器是电子电路中常见的一个组件，它可以根据不同的频率特性来选择性地通过或者阻断信号。

有源滤波器和无源滤波器是两种常见的滤波器类型，它们在电路结构和性能上有所不同。

本实验旨在通过实际搭建电路并进行测试，比较有源滤波器和无源滤波器的特性和性能。

实验材料和方法：本实验使用的主要材料包括电阻、电容、电感、运放等。

实验中，我们将分别搭建有源低通滤波器和无源低通滤波器电路，并通过示波器观察和记录其频率响应曲线。

实验过程和结果：1. 有源滤波器实验首先，我们搭建了一个有源低通滤波器电路。

该电路由一个运放和几个电阻、电容组成。

我们通过改变电容的值，观察了滤波器的截止频率对输出信号的影响。

实验结果显示，当截止频率较低时，滤波器能够有效地滤除高频噪声，输出信号更为稳定。

但当截止频率较高时，滤波器的效果变差，输出信号中的高频成分较多。

2. 无源滤波器实验接下来，我们搭建了一个无源低通滤波器电路。

该电路由电阻和电容组成，没有运放等主动元件。

同样地，我们改变了电容的值，并观察了滤波器的截止频率对输出信号的影响。

与有源滤波器相比，无源滤波器的效果稍差。

在截止频率较低时，无源滤波器能够滤除一部分高频噪声，但仍有一些高频成分通过。

而在截止频率较高时，无源滤波器的滤波效果几乎可以忽略不计。

3. 比较和分析通过对比两种滤波器的实验结果，我们可以得出以下结论：（1）有源滤波器的性能优于无源滤波器。

有源滤波器通过运放等主动元件的放大作用，能够更有效地滤除高频噪声，输出信号更为纯净。

（2）无源滤波器虽然性能较差，但在一些简单的应用场景中仍然具有一定的实用性。

由于无源滤波器的结构简单，成本低廉，可以满足一些对滤波效果要求不高的应用需求。

（3）在实际应用中，我们需要根据具体的需求和预算来选择合适的滤波器类型。

如果对滤波效果有较高要求，有源滤波器是更好的选择；而对于一些预算有限的应用，无源滤波器可以作为一种经济实用的替代方案。

7实验五 带通滤波器（有源、无源）一、实验目的1、熟悉带通滤波器构成及其特性。

2、学会测量带通滤波器幅频特性的方法。

二、实验原理说明滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制（或大为衰减）无用频率信号的电子装置。

工程上常用它作信号处理、数据传送和抑制干扰等。

这里主要是讨论模拟滤波器。

以往这种滤波电路主要采用无源元件R 、L 和C 组成，60年代以来，集成运放获得了迅速发展，由它和R 、C 组成的有源滤波电路，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。

此外，由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

但是，集成运放的带宽有限，所以目前有源滤波电路的工作频率难以做得很高，这是它的不足之处。

2.1基本概念及初步定义滤波电路的一般结构如2—1所示。

图中的V i (t)表示输入信号，V 0（t ）为输出信号。

假设滤波器是一个线形时不变网络，则在复频域内其传递函数（系统函数）为A （s ）＝)()(0s V s V i式中A （s ）是滤波电路的电压传递函数，一般为复数。

对于频率来说（s=j ω）则有A （j ω）＝│A （j ω）│ej φ(ω)(2-1)这里│A （j ω）│为传递函数的模，φ(ω)为其相位角。

此外，在滤波电路中关心的另一个量是时延τ（ω），它定义为τ（ω）＝- (2-2)通常用幅频响应来表征一个滤波电路的特性，欲使信号通过滤波器的失真很小，则相位和时延响应亦需考虑。

当相位响应φ(ω)作线性变化，即时延响应τ（ω）为常数时，输出信号才可能避免失真。

2.2滤波电路的分类对于幅频响应，通常把能够通过的信号频率范围定义为通带，而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带，通带和阻带的界限频率叫做截止频率。

理想滤波电路在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应，而在阻带内应具有无限大的幅度衰减（│A （j ω）│＝０）。

通常通带和阻带的相互位置不同，滤波电路通常可分为以V i 图2-1 滤波电路的一般结构 )()(s d d ωωϕ实验二滤波器（有源、无源）下几类：低通滤波电路其幅频响应如图3-2a所示，图中A０表示低频增益│A│增益的幅值。

竭诚为您提供优质文档/双击可除无源与有源滤波器实验报告篇一：(行业报告)信号与系统课程无源滤波器和有源滤波器实验报告(实践报告)(报告范文模板)注：共2份报告无源滤波器和有源滤波器实验报告一、课程实践题目：无源与有源滤波器二、课程实践目的与要求目的：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要求：1.根据实验测量所得的数据，绘制各类滤波器的幅频特性。

对于同类型的无源和有源滤波器幅频特性要求绘制在同一坐标纸上，以便比较。

计算出各自特征频率、截止频率和通频带。

2.比较分析各类无源和有源滤波器的滤波特性。

三、实践内容1.测试无源和有源LpF(低通滤波器)的幅频特性.2.测试无源和有源hpF(高通滤波器)的幅频特性.3.测试无源和有源bpF(带通滤波器)的幅频特性.4.测试无源和有源beF(带阻滤波器)的幅频特性.四、实践原理1．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。

2．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ωc称为截止频率或称转折频率。

图4-1中的|h(jω)|为通带的电压放大倍数，ω0为中心频率，ωcL和ωch分别为低端和高端截止频率。

图4-1各种滤波器的理想频幅特性2.四种滤波器的实验线路如图所示：(a)无源低通滤波器(b)有源低通滤波器(c)无源高通滤波器(d)有源高通滤波器图4-2-2(e)无源带通滤波器(f)有源带通滤波器图4-2-3(g)无源带阻滤波器(h)有源带阻滤波器图4-2-4图4-2各种滤波器的实验线路图3、图4－3所示，滤波器的频率特性h（jω）（又称为传递函数），它用下式表示h(j?)??2u?A(?)??(?)?1u（4－1）式中A（ω）为滤波器的幅频特性，θ(ω)为滤波器的相频特性。

实验五有源滤波器一．实验目的1．掌握由集成运放构成的有源滤波器。

2．进一步掌握频率特性的测试方法。

3．学会绘制对数频率特性曲线。

二．实验原理由运放和RC网络可以构成有源滤波器，与无源的LC滤波器相比较，它具(00ωωQ 式中 11R R A f vo +=RC10=ω voA Q -=31称为品质因数电路的幅频特性曲线如图5-2（b ）示，不同的Q 值，幅频特性曲线不同，通带外的幅频特性曲线以/40dB -十倍频衰减。

若电路设计得使7070Q .=，即23A vo -=，那么该滤波电路的幅频特性在通带内有最大平坦度，称为巴特沃兹（Botterworth ）滤波器。

例：低通滤波器（LPF ）设计实例要求设计一个LPF ，其截止频率为500Hz ，Q 值为0.707，0f f >>处的衰减速率不低于10/30dB 倍频。

首先，因为要求0f f >>处的衰减速率不低于10/30dB 倍频。

确定滤波器的阶数为2；然后 根据0f 的值选择电容C 的值，一般来讲，滤波器中电容的容量要小于1μF ，电阻的值至少要求Ωk 级。

假设取F 10C μ.=，则根据RCf π210=即 Z H R f 500101.02160=⨯⨯=-π 可求得Ω=3185R 。

最后再根据Q 值求1R 和f R ，因为707.0=Q ，即707.031=-A ，586.10=A ，又因为集成运放要求两个输入端的外接电阻对称，可得586.111=+R R f R R R R R f 2//1=+= 可得：Ω=k R 06.171，Ω=k R f 10。

三．实验内容1． 按图接好二阶低通有源滤波电路，取Ω=K 33R ，F 010C μ.=，Ω=K 27R 1，Ω=K 815R f .。

2．测试滤波器的幅频特性滤波器输入加正弦信号，维持信号的大小V 5V i =（有效值），改变信号的频率，测量在不同频率下输出电压值o V ，数据填入表5-1。

无源和有源低通、高通、带通、带阻滤波器实验一、实验目的1、熟悉RC 无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性2、学习滤波器的幅频特性的测试方法3、比较RC 无源滤波器和有源低通滤波器的幅频特性 二、仪器设备1、TKSS －C 型信号与系统实验箱2、双踪示波器 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衰减或抑制，工程上常用它作信号处理、数据传输和抑制干扰等。

这些网络可以是由RLC 元件或RC 元件构成的无源滤波器，也可以是由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。

无源低通滤波器（R1=R2=1k Ω，C1=C2=0.01uF ）图2-1(a) 无源低通滤波器它的增益或转移电压函数为020220311)(311)(ωωωωωωωj RC RC j V V j K S +−=−+==(2-1)式中RC 10=ω称为中心频率。

其幅频特性为20220222220)(9)1(1)3()1(1)()(ωωωωωωωω+−=+−===RC C R V V j K K S(2-2)低通滤波器的幅频特性如图2-1(b)所示，图中实线为理想低通滤器的幅频特性，虚线为实际低通滤波器的幅频特性。

图2-1(b) 低通滤波器的幅频特性有源低通滤波器图2-1（c ）所示为一个二阶有源低通滤波器。

它的增益或转移电压函数)(ωj K 可用节点法求得。

（R1=R2=1k Ω，C1=C2=0.01uF ）图2-1(c)020222220211211)1(1)(ωωωωωωωωj cRj R C CR j V V j K S+−=+−=+==&& (2-3)于是幅频特性20222022222224114)1(1)(ωωωωωωω+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=+−=R C C R K (2-4)比较式(2-2)与式(2-4)，可以看出，它们在形式上完全相同。

实验五有源、无源滤波器一、实验目的1、熟悉滤波器构成及其特性。

2、学会测量滤波器幅频特性的方法。

二、实验仪器1、RIGOL DS10552D双踪示波器2、LTE-XH-03A信号与系统实验箱信号源及频率计模块S23、抽样定理及滤波器模块S3三、实验原理滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制(或大为衰减)无用频率信号的电子装置，工程上常用它作信号处理、数据传送和抑制干扰等。

这里主要是讨论模拟滤波器，以往这种滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成，60年代以来，集成运放获得了迅速发展，由它和R、C组成的有源滤波电路，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。

此外，由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

但是，集成运放的带宽有限，所以目前有源滤波电路的工作频率难以做得很高，这是它的不足之处。

基本概念及初步定义1.初步定义滤波电路的一般结构如图所示，图中的v i(t)表示输入信号，v o(t)为输出信号。

假设滤波器是一个线性时不变网络，则在复频域内有A(s)=v i(t)/v o(t)v i(t)v o(t)滤波电路滤波器电路的一般结构式中A(s)是滤波电路的电压传递函数，一般为复数。

对于实际频率来说（s=jω）则有A(jω)=|A(jω)|e jφ(ω)这里|A(jω)|为传递函数的模，中φ(ω)为其相位角。

二阶RC滤波器的传输函数如下表所示:此外，在滤波电路中关心的另一个量是时延τ(ω)，它定义为τ(ω)=−dφ(ω)dω(s)通常用幅频响应来表征一个滤波电路的特性，欲使信号通过滤波器的失真很小，则相位和时延响应亦需考虑。

当相位响应中φ(ω)作线性变化，即时延响应τ(ω)为常数时，输出信号才可能避免失真。

2.滤波电路的分类对于幅频响应，通常把能够通过的信号频率范围定义为通带，而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带，通带和阻带的界限频率叫做截止频率f c。

实验五有源滤波器一、实验目的1、熟悉有源滤波器的构成及其特性。

2、学会测量有源滤波器幅频特性。

二、实验原理滤波器是一种能使某一部分频率比较顺利地通过而另一部分频率受到较大衰减的装置。

常用在信息的处理、数据的传送和干扰的抑制等方面。

1、低通滤波器本实验的低通滤波电路如图7-1为一、二阶有源滤波电路。

注意电路中第一级的电容接到了输出端，相当于电路中引入反馈，目的是为了让输出电压在高频段迅速下降，而在接近截止频率ω的范围内输出电压又不致下降过多，从而有利于改善滤波特性。

因为两级滤波电路中的电阻、电容值相等。

它们的输入、输出关系是：VΣ′=VΣ=V0A V Ȧ=V0′V I=A V1−(ωω0)2j1ϴωω02、高通滤波器将低通滤波器中起滤波作用的R、C互换，即可变成高通滤波电路。

高通滤波电路的频率响应和低通滤波是“镜象”关系。

它们的输入、输出关系为：Ȧ=V0′V i=(ωω0)2A V1−(ωω0)2+J1Qωω03、带阻滤波器带阻滤波器是在规定的频带内，信号不能通过（或受到很大衰减）而在其余频率范围，信号则能顺利通过。

将低通滤波器和高通滤波器进行组合，即可获得带阻滤波器。

它们的输入、输出关系为：Ȧ=V0′i=A V(1+jωω0)21+2(2−A V)′jωω0+(ωω0)2三、仪器及设备1、示波器2、信号发生器3、集成运算放大电路模块四、预习要求1、预习教材有关滤波器内容。

2、分析图7-1、图7-2、图7-3所示电路。

写出它们的增益特性表达式。

3、计算图7-1、图7-2电路的截止频率，图7-3电路的中心频率。

4、画出三个电路的幅频特性曲线。

五、实验内容1、低通滤波器实验电路如图7-1所示。

其中反馈电阻5R2选用22kΩ电位器，5.7k为设定值。

图7-1低通滤波器按表7-1内容测量并记录。

表7-1低通滤波器测试记录表2、高通滤波器实验电路如图7-2所示。

图7-2高通滤波器按表7-2内容测量并记录表7-2高通滤波器测试记录表3、带阻滤波器实验电路如图7-3所示。

无源滤波器和有源滤波器实验报告引言本实验旨在通过实际操作，研究和探索无源滤波器和有源滤波器的原理和特性。

滤波器是电子电路中常用的设备，用于筛选特定频率的信号，并在输出中去除其他频率的干扰。

无源滤波器和有源滤波器是两种常见的滤波器类型，它们有不同的工作原理和特点。

实验步骤1. 准备工作在进行实验之前，需要准备以下实验器材和元件：•信号发生器•电阻、电容和电感元件•示波器•直流电源•连接线等2. 无源滤波器实验•将电容和电感元件按照电路图连接好，并连接到直流电源和信号发生器。

•调节信号发生器的频率和幅度，观察并记录输出信号的频率响应。

•根据实验结果，分析无源滤波器的滤波特性，并绘制频率响应曲线。

3. 有源滤波器实验•将操作步骤2中的无源滤波器替换为有源滤波器电路。

•调节信号发生器的频率和幅度，观察并记录输出信号的频率响应。

•根据实验结果，分析有源滤波器的滤波特性，并绘制频率响应曲线。

4. 结果分析比较无源滤波器和有源滤波器的实验结果，分析它们的差异和优劣势。

无源滤波器是利用电阻、电容和电感等被动元件构成的，其输出信号的幅度不增加。

而有源滤波器则包含放大器等主动元件，可以增强输出信号的幅度。

无源滤波器适用于对信号进行简单的频率筛选，具有较好的稳定性和线性特性。

有源滤波器则可以实现更复杂的滤波功能，并具有较高的增益和精确控制的能力。

5. 实验总结通过本次实验，我们深入了解了无源滤波器和有源滤波器的原理和特性。

无源滤波器是一种简单而稳定的滤波器，适用于一些基本的频率筛选任务。

而有源滤波器则具有更高级的功能，可以实现更复杂的信号处理和滤波任务。

在实际应用中，根据具体的需求和电路设计，我们可以选择合适的滤波器类型。

同时，还需要考虑元器件的选择和电路参数的调整，以达到最佳的滤波效果。

总结无源滤波器和有源滤波器是电子电路中常见的滤波器类型。

通过实验我们可以了解到它们的原理和特性。

无源滤波器适用于简单的频率筛选任务，具有稳定性和线性特性；而有源滤波器可以实现更复杂的滤波功能，并具有高增益和精确控制的能力。

带通滤波器实验报告带通滤波器实验报告引言带通滤波器是一种常见的信号处理工具，用于选择特定频率范围内的信号，并削弱或消除其他频率的干扰。

本实验旨在探索带通滤波器的原理和应用，并通过实际搭建电路和测量结果，验证其性能和效果。

一、实验目的本实验的主要目的是研究带通滤波器的工作原理，并通过实际测量数据来验证其频率选择性能。

同时，通过对滤波器参数的调整，观察其对输出信号的影响，进一步了解滤波器的特性。

二、实验原理带通滤波器是一种能够选择特定频率范围内信号的滤波器。

它由一个低通滤波器和一个高通滤波器组成，通过调整两个滤波器的截止频率，可以选择出所需的频率范围。

在实验中，我们使用了激励信号和带通滤波器电路。

激励信号是一个包含多个频率成分的信号，我们可以通过输入激励信号并测量输出信号的频谱，来观察滤波器的效果。

三、实验步骤1. 搭建带通滤波器电路：根据实验指导书提供的电路图，搭建带通滤波器电路。

2. 连接信号发生器：将信号发生器的输出连接到滤波器电路的输入端。

3. 连接示波器：将示波器的探头连接到滤波器电路的输出端。

4. 设置信号发生器：调整信号发生器的频率和幅度，以产生一个包含多个频率成分的激励信号。

5. 测量输出信号：使用示波器测量滤波器输出信号的频谱，并记录测量结果。

四、实验结果与分析根据实验测量结果，我们可以绘制出滤波器的频率响应曲线。

通过观察曲线的形状和峰值位置，我们可以得出滤波器的截止频率和带宽。

在调整滤波器的截止频率时，我们可以观察到输出信号的变化。

当截止频率较低时，滤波器会削弱高频成分，保留低频成分；当截止频率较高时，滤波器会削弱低频成分，保留高频成分。

这进一步验证了滤波器的频率选择性能。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了带通滤波器的工作原理和应用。

通过实际搭建电路和测量结果，我们验证了滤波器的频率选择性能，并观察了滤波器参数对输出信号的影响。

带通滤波器在实际应用中具有广泛的用途，例如音频处理、通信系统和图像处理等领域。

带通滤波器实验报告带通滤波器实验报告引言：带通滤波器是一种常见的信号处理工具，广泛应用于通信、音频处理等领域。

本实验旨在通过搭建带通滤波器电路，探索其工作原理和性能特点。

一、实验背景带通滤波器是一种能够通过滤除或放大特定频率范围内信号的电子设备。

它具有选择性地通过某一频率范围内的信号，而抑制其他频率的信号。

在信号处理中，带通滤波器常用于去除噪声、滤波调节音频等。

二、实验目的1.了解带通滤波器的基本原理和工作方式；2.掌握搭建带通滤波器电路的方法；3.观察带通滤波器对不同频率信号的响应，分析其频率特性。

三、实验材料和仪器1.函数发生器：用于产生不同频率的信号；2.带通滤波器电路板：包括电容、电感和电阻等元件；3.示波器：用于观察信号的波形。

四、实验步骤1.将函数发生器的输出信号接入带通滤波器电路的输入端；2.调节函数发生器的频率，产生不同频率的信号；3.通过示波器观察带通滤波器输出端的波形；4.记录不同频率下带通滤波器的输出结果。

五、实验结果与分析在实验中，我们分别输入了100Hz、1kHz和10kHz的信号，并观察了带通滤波器的输出波形。

实验结果显示，带通滤波器对不同频率信号的响应存在明显差异。

当输入信号频率为100Hz时，带通滤波器输出的波形基本保持与输入信号一致，表明该频率范围内的信号通过滤波器得到了较好的保留。

而当输入信号频率为1kHz时，带通滤波器输出的波形明显衰减，表明该频率范围内的信号被滤波器抑制了。

当输入信号频率为10kHz时，带通滤波器输出的波形几乎完全消失，表明该频率范围内的信号被滤波器完全抑制了。

通过实验结果可以看出，带通滤波器在不同频率下的响应特性不同，能够选择性地通过或抑制特定频率范围内的信号。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了带通滤波器的原理和工作方式。

带通滤波器作为一种常用的信号处理工具，具有重要的应用价值。

通过调节滤波器的参数，我们可以实现对特定频率范围内信号的选择性处理，从而达到去除噪声、调节音频等目的。