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实验报告
实验名称:有源滤波器
学院:航海学院
专业:信息对抗技术
班级:
姓名:
学号:
同组成员:
一、实验目的
(1)掌握在仿真情况下测试滤波器的波特图与上限频率。
(2)掌握滤波器上限频率的测试方法，了解滤波器在实际中的应用。
二、实验原理 滤波器是具有频率选择功能的电路，它允许一定频率范围内的信号通过，而对不需要传送的频率范围的信号实现有效的抑制，从而“过滤”掉不需要的频率信号，理想的滤波器通带内具有均匀而稳定的增，而在通带以外则具有无穷大的衰减。滤波器在通信、电子工程、仪器仪表等领域中有着极其广泛的应用。
根据滤波器通带和阻带的不同，滤波器可以分为低通、高通、带通、带阻和全通等类型。
由于引入反馈的程度不同，即使是同一种类型的滤波器，其幅频响应曲线和相频曲线也会有较大差别。巴特沃兹滤波器具有最平坦的通带，但过渡带不够陡峭；切比雪夫滤波器带内有起伏，但过渡带比较陡峭；贝塞尔滤波器过渡带宽而且不陡，但具有线性相频特性；椭圆滤波器通带和阻带内都有起伏，过渡带陡峭。可以根据不同的需要来设计所需的滤波器特性。
滤波器的主要技术指标有通带和阻带以及相应的带宽，通带指标有通带的上线频率（一般为3dB截止频率）和通带传输系数。阻带指标通常为对外带传输系数的衰减速度。
通带的上限频率为滤波器增益比通带增益下降3dB时的频率。
增益AV:
传输系数：
自然频率
本实验中传输系数为
本实验中阻尼系数选为
本实验选取C1=0.039μF，C2=0.01μF，R1=10k，R2=51k,R3=510k，R4=33k。
三、实验内容
计算机仿真部分
连接仿真电路如下图。
输入Vpp
保持输入信号不变，试图改变波特图绘制仪的横、纵坐标设置，观察波特图的变化。
保持正弦波输入信号的Vpp不变，仅改变其频率，分别输入f=100Hz,200Hz,400Hz,600Hz和800Hz用示波器分别观察在三种输入情况下的输入信号与输出信号的波形，计算V
记录示波器的上限截止频率fH
实验室操作部分
调整信号源输出电压为2V（峰峰值）正弦波，调整信号源的频率，分别测出输入频率在100Hz,150Hz,200Hz,等处的输入电压，计入表二。
根据所记录的数据，由式AV
估算滤波器上限频率fH
四、实验结果
计算机仿真结果
波特图
输入频率为100Hz时的输入、输出波形
表一不同输入频率下V
f
100Hz
200Hz
400Hz
600Hz
800Hz
V0
994.468
845.053
581.373
424.333
329.698
Vi
999.864
999.373
999.730
999.520
999.263
V
0.995
0.846
0.582
0.425
0.330
fH
实验室操作结果
表二滤波器测试数据记录
测试频率/Hz
100
150
200
250
300
400
600
800
1000
V
2.12
2.06
1.96
1.78
1.60
1.18
0.64
0.40
0.28
AV(V
1.06
1.03
0.98
0.89
0.8
0.59
0.32
0.2
0.14
AV
0.506
0.257
-0.175
-1.012
-1.938
-4.583
-9.987
-13.979
-17.077
上限频率fH
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