有源滤波器实验报告
有源滤波器实验报告
有源滤波器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对有源滤波器的实验研究，掌握有源滤波器的基本原理、特性和设计方法，加深对电子电路理论的理解，提高实验操作能力。
二、实验仪器和设备。
1. 信号发生器。
2. 示波器。
3. 直流稳压电源。
4. 电阻、电容、运算放大器等元器件。
5. 电路实验箱。
三、实验原理。
有源滤波器是利用运算放大器的高输入阻抗和低输出阻抗的特性，结合电容和电阻等元件构成的一种滤波器。
根据不同的电路连接方式和元器件参数，可以实现对不同频率信号的滤波作用。
四、实验内容。
1. 搭建低通有源滤波器电路。
2. 搭建高通有源滤波器电路。
3. 测量并记录滤波器的幅频特性曲线。
4. 测量并记录滤波器的相频特性曲线。
五、实验步骤。
1. 按照电路图搭建低通有源滤波器电路，并接通电源。
2. 调节信号发生器输出正弦波信号，接入滤波器输入端，通过示波器观察输出波形，记录频率和幅值。
3. 依次改变输入信号频率，记录输出波形的变化，绘制幅频特性曲线。
4. 根据测量数据计算并绘制滤波器的相频特性曲线。
5. 重复以上步骤，搭建高通有源滤波器电路，进行相同的测量和记录。
六、实验数据记录与处理。
1. 低通有源滤波器幅频特性曲线数据：频率（Hz）幅值（V）。
100 2.5。
500 2.3。
1000 2.0。
5000 1.5。
10000 1.2。
... ...2. 低通有源滤波器相频特性曲线数据：频率（Hz）相位（°）。
100 0。
500 -45。
1000 -90。
5000 -180。
10000 -270。
... ...3. 高通有源滤波器幅频特性曲线数据：频率（Hz）幅值（V）。
100 0.5。
500 0.8。
1000 1.2。
5000 2.0。
10000 2.5。
... ...4. 高通有源滤波器相频特性曲线数据：频率（Hz）相位（°）。
100 180。
500 135。
1000 90。
5000 0。
10000 -90。
有源无源滤波器实验报告
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。
有源滤波器实验报告
有源滤波器实验报告1. 引言有源滤波器是一种结合了被动元件和有源放大器的滤波器，能够实现对电路信号进行滤波和放大。
本实验旨在通过实际搭建有源滤波器电路并进行实验测量，以验证其性能和功能。
2. 实验目的本实验的主要目的如下：1.理解有源滤波器的基本原理和工作方式；2.掌握有源滤波器的搭建方法和测量技巧；3.分析和评估实验结果，对有源滤波器性能进行验证；3. 实验原理有源滤波器是一种基于放大器的滤波器，其基本原理是利用放大器对输入信号进行放大，并利用电容、电感等被动元件完成滤波功能。
根据放大器的类型和反馈方式的不同，有源滤波器可以分为多种类型，如比例型、积分型、微分型等。
在本实验中，我们将搭建一个基于运算放大器的积分型有源滤波器。
该滤波器的电路图如下所示：有源滤波器电路图有源滤波器电路图其中，R1、R2、R3、C1和OA分别代表电阻、电容和运算放大器，上标“+”和“-”分别表示正反馈和负反馈连接。
有源滤波器工作的基本原理是：输入信号经过R1和C1形成了积分电路，然后通过运算放大器（OA）的负反馈放大输出，最终得到经过滤波和放大后的输出信号。
4. 实验步骤根据上述电路图，我们可以按照以下步骤进行有源滤波器的实验：1.按照电路图搭建实验电路，并确保连接正确可靠。
2.使用函数发生器产生一个正弦波信号作为输入信号，并连接到电路的输入端。
输入信号频率：10kHz幅度：1Vpp3.使用示波器测量电路的输入输出电压，并记录测量结果。
示波器通道1连接到输入信号的输入端示波器通道2连接到电路的输出端4.分别改变输入信号的频率，并记录相应的输入输出电压值，形成频率响应曲线。
频率范围：100Hz ~ 10kHz步进：100Hz5.根据实验结果，分析并讨论有源滤波器的频率响应特性、增益和相位差等指标。
5. 实验结果与分析根据实验步骤中记录的输入输出电压值，我们可以绘制出有源滤波器的频率响应曲线。
下图展示了在不同频率下的输入输出电压值：根据实验结果可以发现，有源滤波器在低频时，对信号的放大倍数较小，随着频率的增加，放大倍数逐渐增大；在高频时，放大倍数趋于稳定。
无源和有源滤波器实验报告
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。
有源滤波器实验报告
实验七集成运算放大器的基本应用(H)—有源滤波器一、实验目的1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。
2、学会测量有源滤波器的幅频特性。
二、实验原理图7 —1四种滤波电路的幅频特性示意图由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。
可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。
根据对频率范围的选择不同，可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器，它们的幅频特性如图7 —1所示。
具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的，只能用实际的幅频特性去逼近理想的。
一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。
滤波器的阶数越高,幅频特性(a)低通(C)带通(d)带阻衰减的速率越快，但RC网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。
任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。
1、低通滤波器(LPF)低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。
如图7 —2 (a)所示，为典型的二阶有源低通滤波器。
它由两级RC滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C接至输出端，弓I入适量的正反馈，以改善幅频特性。
图7—2 ( b)为二阶低通滤波器幅频特性曲线。
图7 —2二阶低通滤波器电路性能参数R fA UP=^- 二阶低通滤波器的通带增益R I截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。
状。
2、高通滤波器(HPF与低通滤波器相反，高通滤波器用来通过高频信号，衰减或抑制低频信号。
只要将图7—2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换，即可变成二阶有源高通滤波器，如图7 —3(a)所示。
高通滤波器性能与低通滤波器相反，其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系，仿照LPH分析方法，不难求得HPF的幅频特性。
有源滤波器设计 实验报告
有源滤波器设计实验报告有源滤波器设计实验报告引言：滤波器是电子电路中常见的重要组成部分，用于对信号进行滤波和处理。
有源滤波器是一种采用有源元件（如放大器）来增强信号处理能力的滤波器。
本实验旨在设计并实现一个有源滤波器，通过实验验证其滤波性能。
一、实验目的本实验的主要目的是设计和实现一个有源滤波器，通过调整电路参数和元件值，实现对不同频率信号的滤波。
同时，通过实验结果的分析，了解有源滤波器的工作原理和性能。
二、实验原理有源滤波器是一种利用有源元件（如运算放大器）来增强滤波器性能的电路。
常见的有源滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
它们分别通过选择合适的元件和电路拓扑结构来实现对不同频率信号的滤波。
三、实验步骤1. 根据设计要求，选择合适的电路拓扑结构和元件。
2. 按照电路图连接电路，并确保连接正确无误。
3. 根据设计要求，选择合适的元件值，并进行元件的选取和调整。
4. 使用信号发生器产生测试信号，并连接到有源滤波器的输入端。
5. 使用示波器测量有源滤波器的输出信号，并记录实验数据。
6. 根据实验数据，分析有源滤波器的滤波性能。
四、实验结果与分析通过实验，我们设计并实现了一个二阶有源低通滤波器。
在实验中，我们选择了合适的运算放大器和电容、电阻元件，并根据设计要求进行了调整。
实验结果显示，该有源滤波器能够有效滤除高频信号，只保留低频信号。
通过调整电路参数，我们还可以改变滤波器的截止频率，实现对不同频率信号的滤波。
五、实验总结本实验通过设计和实现有源滤波器，验证了其滤波性能。
通过调整电路参数和元件值，我们可以实现对不同频率信号的滤波。
有源滤波器在电子电路中具有重要的应用价值，能够对信号进行精确的滤波和处理。
通过本实验，我们对有源滤波器的工作原理和性能有了更深入的了解。
六、实验感想通过本次实验，我对有源滤波器的设计和实现有了更深入的理解。
在实验过程中，我遇到了一些问题，如电路连接错误和元件值选择不准确等。
有源滤波器实验报告(1)
有源滤波器实验报告(1)有源滤波器实验报告一、实验目的1.了解有源滤波器的基本工作原理。
2.掌握有源低通和有源高通滤波器的实现方法及其频率特性。
3.学习使用多用途运放进行有源滤波器的设计。
二、实验原理有源滤波器由运放放大器和RC电路构成。
有源滤波器的基本原理是利用运放的放大作用以及RC电路的滤波作用实现滤波的过程。
有源滤波器分为有源低通滤波器和有源高通滤波器两种类型，分别用于对信号的低频和高频进行滤波。
三、实验仪器1.多用途运放实验板2.数字存储示波器3.脉冲信号发生器4.电源四、实验内容1.设计并搭建有源低通滤波器电路。
2.设计并搭建有源高通滤波器电路。
3.对低频和高频信号分别进行滤波实验。
4.在不同频率下测量有源低通和有源高通滤波器的增益和相位延迟特性。
五、实验步骤和操作1.设计有源低通滤波器电路。
按照RC低通滤波器的原理，选择合适的电阻和电容组合来计算截止频率，然后根据运放的放大倍数设计电压跟随电路来实现放大和增益控制。
将设计好的电路搭建在实验板上，并连接信号输入和输出端口，将脉冲信号发生器输出的信号接入输入端口，使用数字示波器来观察滤波结果。
2.设计有源高通滤波器电路。
按照RC高通滤波器的原理，选择合适的电阻和电容组合来计算截止频率，然后根据运放的放大倍数设计电压跟随电路来实现放大和增益控制。
将设计好的电路搭建在实验板上，并连接信号输入和输出端口，将脉冲信号发生器输出的信号接入输入端口，使用数字示波器来观察滤波结果。
3.测量有源低通和有源高通滤波器的增益和相位延迟特性。
分别在不同频率下进行测量，利用示波器测量输出信号的幅度和相位，计算出滤波器的增益和相位延迟特性。
六、实验结果和分析1.有源低通滤波器实验结果：实验中选择的截止频率为1kHz，测量得到在1kHz处的增益为18dB，相位延迟为-40度。
通过实验观察到，低频信号经过滤波器处理后能够得到较好的效果，高频信号被滤除，滤波器具有很好的低通滤波特性。
有源滤波器的设计实验报告
有源滤波器的设计实验报告有源滤波器的设计实验报告引言：滤波器是电子工程中常见的设备，用于去除信号中的噪声或者选择特定频率范围内的信号。
有源滤波器是一种常见的滤波器类型，它利用放大器的特性来增强滤波效果。
本实验旨在设计一个有源滤波器，探索其原理和应用。
一、实验背景滤波器是信号处理中重要的组成部分，广泛应用于通信、音频处理、图像处理等领域。
有源滤波器通过引入放大器来增强滤波效果，使得滤波器具有更好的性能和灵活性。
本实验将设计一个有源滤波器，以探索其在信号处理中的应用。
二、实验目的1. 了解有源滤波器的工作原理和特点；2. 学习有源滤波器的设计方法和步骤；3. 掌握实际搭建有源滤波器的技巧和调试方法；4. 分析有源滤波器的性能指标，如增益、带宽等。
三、实验原理有源滤波器由放大器和被动滤波器组成。
放大器起到放大输入信号的作用，同时也引入了放大器的特性和非线性失真。
被动滤波器则通过电容、电感和电阻等元件来选择特定频率范围内的信号。
有源滤波器的设计需要考虑放大器的增益、带宽和稳定性等因素。
四、实验步骤1. 确定滤波器的类型和频率范围。
根据实际需求选择低通、高通、带通或带阻滤波器，并确定所需的截止频率。
2. 选择适当的放大器。
根据滤波器的要求选择合适的放大器，考虑增益、带宽和稳定性等因素。
3. 计算滤波器的元件数值。
根据滤波器类型和截止频率计算所需的电容、电感和电阻数值。
4. 搭建滤波器电路。
根据计算结果，选择合适的元件进行电路搭建。
5. 进行滤波器的调试和优化。
通过实际测试，调整电路参数，优化滤波器的性能。
6. 测试滤波器的性能指标。
测量滤波器的增益、带宽和相位响应等指标，评估滤波器的性能。
五、实验结果与分析通过实验，我们成功设计并搭建了一个低通滤波器。
经过调试和优化，该滤波器在截止频率为1kHz时，具有20dB的增益，-3dB的带宽为500Hz。
实验结果表明，有源滤波器可以有效地选择特定频率范围内的信号，并增强滤波效果。
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实验七 集成运算放大器的基本应用(n )—有源滤波器
一、 实验目的
i 熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。
2、学会测量有源滤波器的幅频特性。
二、 实验原理
(a )低通 (b )高通 (c)带通
(d )带阻
图7—1四种滤波电路的幅频特性示意图
由RC 元件与运算放大器组成的滤波器称为 RC 有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，
抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。
可用在信息处理、数据传输、
抑制干扰等方面，但因受运算放
大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。
根据对频率范围的选择不同，可分为低通 (LPF)、高通
(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器，它们的幅频特性如图
7— 1所示。
具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的，
只能用实际的幅频特性去逼近理想的。
一般来说，滤波
器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。
滤波器的阶数越高 ，幅频特性衰减的速率越快，但
RC
网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。
任何高阶滤波器均可以用较低的二阶 RC 有
滤波器级联实现。
1、低通滤波器(LPF )
低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号
如图7— 2 (a )所示，为典型的二阶有源低通滤波器。
它由两级
RC 滤波环节与同相比例运算电路
组成，其中第一级电容 C 接至输出端，弓I 入适量的正反馈，以改善幅频特性。
图 7—2 (b )为二阶低
通滤波器幅频特性曲线。
(a)
电路图
图7—2二阶低通滤波器
电路性能参数
―1奈二阶低通滤波器的通带增益
截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。
(b)频率特性
1 2
T RC
品质因数，它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。
2、高通滤波器(HPF
与低通滤波器相反，高通滤波器用来通过高频信号，衰减或抑制低频信号。
只要将图7-2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换，即可变成二阶有源高通滤波器，如 图7-3(a)所示。
高通滤波器性能与低通滤波器相反，其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系，仿照 LPH 分析方法，不难求得 HPF 的幅频特性。
(a)电路图
(b)
幅频特性
图7-3二阶高通滤波器
电路性能参数 A uP 、f °、Q 各量的函义同二阶低通滤波器。
图7-3( b )为二阶高通滤波器的幅频特性曲线， 可见，它与二阶低通滤波器的幅频特性曲线有
“镜
像”关系。
3、带通滤波器(BPF )
(a )电路图
(b)幅频特性
图7-4 二阶带通滤波器
这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，
而比通频带下限频率低和比上限频
率高的信号均加以衰减或抑制。
典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成。
如图7 — 4 ( a )所示。
电路性能参数
通带增益 」
A _ R
4 R f
A up R 4R 1CB
中心频率
1
F
1 1（
1
1
、
B」（丄2亠通带宽度
C R1 R2 R3R4
选择性
Q 二巴
B
此电路的优点是改变 R f 和R 4的比例就可改变频宽而不影响中心频率。
4、带阻滤波器(BEF )
如图7- 5 (a )所示，这种电路的性能和带通滤波器相反，即在规定的频带内，信号不能通过(或 受到很大衰减或抑制)，而在其余频率范围，信号则能顺利通过。
在双T 网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源
BEF 。
(a) 电路图
(b)
频率特性
图7—5二阶带阻滤波器
2(2 -A up )
三、 实验设备与器件
1、土 12V 直流电源
2、函数信号发生器
3、双踪示波器
4、交流毫伏表
5、频率计
6
、卩A741X 1 ;电阻器、电容器若干。
四、 实验内容
1、二阶低通滤波器 实验电路如图7 — 2(a) (1)
粗测：接通土 12V 电源。
U i 接函数信号发生器，令其输出为
U = 1V 的正弦波信号，在滤波器 截
止频率附近改变输入信号频率，用示波器或交流毫伏表观察输出电压幅度的变化是否具备低通特性， 如不具备，应排除电路故障。
(2) 在输出波形不失真的条件下，选取适当幅度的正弦输入信号，在维持输入信号幅度不变的情 况下，逐点改变输入信号频率。
测量输出电压，记入表
7-1中，描绘频率特性曲线。
表7— 1
电路性能参数
通带增益
R f
A up “ R
中心频率 f 。
1
2T RC
带阻宽度 B = 2 (2— A up ) f
选择性
1 Q
2
实验电路如图7 —
3(a)
(1)粗测：输入U = 1V正弦波信号，在滤波器截止频率附近改变输入信号频率，观察电路是否具
备高通特性。
(2)测绘高通滤波器的幅频特性曲线，记入表7-2。
f(Hz)1001103005008001k2k
Vo(V) 5.28 5.767.67.67.67.67.6
表7—
f(Hz)501003005008001k2k
Vo(V) 3.2410.61514.612.610.6 3.44
3、带通滤波器
实验电路如图7 —4(a)，测量其频率特性。
记入表7—3。
(1)实测电路的中心频率f o
(2)以实测中心频率为中心，测绘电路的幅频特性
实验电路如图7 —5(a)所示。
(1)实测电路的中心频率f o
(2)测绘电路的幅频特性，记入表7-4。
表7— 4
f(Hz)f L(Hz)f H(Hz)BW(Hz)
Vo(V) 1.61k 5.62k 4.01k
八、思考题
1、举例说明上述四种电路在实际生活中的应用范围及作用。
丄.i “
-■ J H X 划■ M ar 1 ■^||| loiaitiichbta —k ii
4 鱼m q -* - in乐乂■ a 瑞些••曲
表7
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4、带阻滤波器
Ends ion *
LiEh\D MVM /
答：1、低通滤波器：一般用于滤除高频干扰
2、高通滤波
一般用于滤除低频干扰或交流耦合器：
3、带滞滤波器: 一般用于通过限定带宽的有效信号
4、带阻滤波器: 一般用于滤除特定频率的干扰信号2、画出上述四种电路的幅频特性曲线图。
1低通滤波器：
2、高通滤波器：
3、带滞滤波器：
4、带阻滤波器：。