低通滤波器设计实验报告
低通滤波器实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除低通滤波器实验报告篇一：绝对经典的低通滤波器设计报告经典无源低通滤波器的设计团队：梦知队团结奋进，求知创新，追求卓越，放飞梦想队员：日期：20XX.12.10目录第一章一阶无源Rc低通滤波电路的构建 (3)1.1理论分析 (3)1.2电路组成 (4)1.3一阶无源Rc低通滤波电路性能测试 (5)1.3.1正弦信号源仿真与实测 (5)1.3.2三角信号源仿真与实测 (10)1.3.3方波信号源仿真与实测 (15)第二章二阶无源Lc低通滤波电路的构建 (21)2.1理论分析 (21)2.2电路组成 (22)2.3二阶无源Lc带通滤波电路性能测试 (23)2.3.1正弦信号源仿真与实测 (23)2.3.2三角信号源仿真与实测 (28)2.3.3方波信号源仿真与实测 (33)第三章结论与误差分析 (39)3.1结论 (39)3.2误差分析 (40)第一章一阶无源Rc低通滤波电路的构建1.1理论分析滤波器是频率选择电路，只允许输入信号中的某些频率成分通过，而阻止其他频率成分到达输出端。
也就是所有的频率成分中，只是选中的部分经过滤波器到达输出端。
低通滤波器是允许输入信号中较低频率的分量通过而阻止较高频率的分量。
图1Rc低通滤波器基本原理图当输入是直流时，输出电压等于输入电压，因为xc无限大。
当输入频率增加时，xc减小，也导致Vout逐渐减小，直到xc=R。
此时的频率为滤波器的特征频率fc。
解出，得：在任何频率下，应用分压公式可得输出电压大小为：因为在＝为：时，xc=R，特征频率下的输出电压用分压公式可以表述这些计算说明当xc=R时，输出为输入的70.7%。
按照定义，此时的频率称为特征频率。
1.2电路组成图2-一阶Rc电路multisim仿真电路原理图图3-一阶Rc实物电路原理图电路参数：c=1.0μFR1=50ΩR2=50ΩR3=20ΩR4=20ΩR5=20Ω1.3一阶无源Rc滤波器电路性能测试1.3.1正弦信号仿真与实测对于一阶无源Rc滤波器电路，我们用100hz、1000hz、10000hz三种不同正弦频率信号检测，其仿真与实测电路图如下：篇二：低通滤波器的设计沈阳航空航天大学课程设计（说明书）班级/学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程名称电子技术综合课程设计院（系）专业班级学号姓名课程设计题目低通滤波器的设计课程设计时间:年月日至年月1日课程设计的内容及要求：一、设计说明设计一个低通滤波器。
微波低通滤波器实验报告
微波低通滤波器实验报告实验目的：1.理解微波低通滤波器的工作原理和应用；2.学习使用实验仪器和测量技术，分析和评估滤波器的性能；3.掌握低通滤波器的设计和调试方法。
实验器材和测量仪器：1.微波信号源；2.微波功率计；3.滤波器；4.方向耦合器；5.功分器；6.示波器；7.电源。
实验原理：实验过程：1.搭建实验电路：根据设计要求，选择合适的电感元件和电容元件，并按照电路图连接。
2.导入信号：使用微波信号源产生待测信号，并将信号导入滤波器。
3.测量功率：在滤波器的输入端和输出端分别连接微波功率计，测量输入信号和输出信号的功率。
4.调试电路：根据实际测量结果，调整电路参数，直到达到滤波器的设计要求。
5.测量波形：使用示波器观察输入信号和输出信号的波形，评估滤波器的性能。
实验结果：根据实际测量数据，绘制滤波器的频率响应曲线。
通过测量功率和观察波形，评价滤波器的性能。
实验讨论：根据实验结果，分析滤波器的优缺点，并对滤波器的性能进行评估。
讨论滤波器的应用领域和改进方法。
实验结论：根据实验结果和讨论，总结滤波器的工作原理和应用，以及实验中的调试方法和技巧。
总结实验的收获和不足之处，并提出改进建议。
实验总结：通过本次实验，我们对微波低通滤波器的工作原理和应用有了更深入的了解，掌握了滤波器的设计和调试方法。
通过实际操作，提高了我们的实验技能和问题解决能力。
同时，实验过程中也发现了一些不足之处，对于实验仪器和测量技术的熟悉程度有待提高。
在今后的学习中，我们将继续深化对微波低通滤波器的研究，并努力克服实验中遇到的问题，提高实验的准确性和可靠性。
低通滤波器实验报告
（科信学院）信息与电气工程学院电子电路仿真及设计CDIO三级项目设计说明书（2012/2013学年第二学期）题目： ____低通滤波器设计____ _____ _____ _专业班级：通信工程学生姓名：学号：指导教师：设计周数：2周2013年7月5日题目： ____低通滤波器设计____ _____ _____ _ (1)第一章、电源的设计 (2)1.1实验原理： (2)1.1.1设计原理连接图： (2)1. 2电路图 (5)第二章、振荡器的设计 (7)2.1 实验原理 (7)2.1.1 (7)2.1.2定性分析 (7)2.1.3定量分析 (8)2.2电路参数确定 (10)2.2.1确定R、C值 (10)2.2.2 电路图 (10)第三章、低通滤波器的设计 (12)3.1芯片介绍 (12)3.2巴特沃斯滤波器简介 (13)3.2.1滤波器简介 (13)3.2.2巴特沃斯滤波器的产生 (13)3.2.3常用滤波器的性能指标 (14)3.2.4实际滤波器的频率特性 (15)3.3设计方案 (17)3.3.1系统方案框图 (17)3.3.2元件参数选择 (18)3.4结果分析 (20)3.5误差分析 (23)第四章、课设总结 (24)第一章、电源的设计1.1实验原理：1.1.1设计原理连接图：整体电路由以下四部分构成：电源变压器：将交流电网电压U1变为合适的交流电压U2。
整流电路：将交流电压U2变为脉动的直流电压U3。
滤波电路：将脉动直流电压U3转变为平滑的直流电压U4。
稳压电路：当电网电压波动及负载变化时,保持输出电压Uo的稳定。
1）变压器变压220V交流电端子连一个降压变压器，把220V家用电压值降到9V左右。
2）整流电路桥式整流电路巧妙的利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器次级电压的极性分别导通。
见变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载的电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
微波低通滤波器实验报告
微波低通滤波器实验报告实验报告标题：微波低通滤波器实验一、实验目的：1.掌握微波低通滤波器的基本原理；2.了解微波低通滤波器的电路结构；3.通过实验验证微波低通滤波器的性能。
二、实验器材和仪器：1.微波信号源2.微波功率计3.微波频谱分析仪4.微波低通滤波器5.微波衰减器6.BNC电缆7.BNC-T型连接器8.计算机三、实验原理：四、实验步骤：1.将微波信号源、微波功率计、微波频谱分析仪按照实验连接图连接好，保证信号的输入和输出的连续性。
2.将微波低通滤波器与微波信号源相连接。
3.调节微波信号源的频率，通过微波功率计和微波频谱分析仪测量输出信号的功率和频谱。
4.将微波衰减器串联在微波低通滤波器的输入端，逐步增加衰减量，记录输出信号功率与频谱的变化。
5.将实验数据导入计算机，绘制出输出信号功率与频率的曲线。
五、实验结果：实验数据如下：微波信号源频率（GHz），输出信号功率（dBm）------------------，-----------------2.4，-20.53.0，-21.03.6，-21.24.2，-21.84.8，-22.55.4，-23.06.0，-23.56.6，-24.07.2，-24.57.8，-25.0六、实验讨论：根据实验结果，可以看出输出信号功率随着输入信号频率的增加而逐渐减小，表明微波低通滤波器对高频信号有较好的衰减效果。
此外，随着输入信号频率的提高，输出信号功率的降低速度也逐渐增加，说明该微波低通滤波器在高频范围内的滤波效果更为显著。
七、实验总结：本次实验通过测量微波低通滤波器在不同频率下的输出信号功率，验证了该滤波器对高频信号的衰减作用。
实验结果表明，在设定的频率范围内，输出信号功率随着频率的增加而逐渐减小。
同时，实验也巩固了基本的微波实验技能，提高了对微波低通滤波器的理解。
低通滤波器实验报告
低通滤波器实验报告实验报告：低通滤波器引言：低通滤波器是一种常见的信号处理工具，在很多领域都有广泛的应用，例如音频处理、图像处理、通信系统等。
在本实验中，我们将实验搭建一个低通滤波器电路，并通过实验验证其滤波效果和频率特性。
本实验将通过实验现象、理论分析和实验数据对实验进行详细的描述和分析。
实验目的：1.掌握低通滤波器的搭建方法，并了解其原理；2.利用示波器和信号发生器对滤波器的频率特性进行测量，并与理论计算结果进行对比；3.分析滤波器的性能和适用范围。
实验器材：1.信号发生器2.示波器3.可调电阻和电容4.电缆和接线板5.电源实验步骤：1.按照低通滤波器的电路图搭建电路，并连接信号发生器和示波器；2.调节信号发生器的频率为10kHz，幅值为1V；3.通过示波器观察输出信号，并记录实验现象；4.调节信号发生器的频率，依次记录并观察输出信号的变化；5.根据实验数据，绘制频率-幅值曲线，并与理论计算结果进行对比；6.根据实验结果，分析低通滤波器的性能和适用范围。
实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们得到了低通滤波器的频率-幅值曲线。
根据曲线可以清楚地看到，随着频率的增加，输出信号的幅值逐渐减小。
这是因为低通滤波器的设计初衷是将低频信号通过，而高频信号被滤除。
通过理论计算，我们可以得到滤波器的截止频率。
截止频率是指滤波器输出信号幅值下降到输入信号幅值的70.7%时的频率。
通过与实际测量的截止频率进行对比，可以评估滤波器的性能。
实验与理论结果的一致性表明滤波器具有良好的性能。
此外，还可以通过调节电阻和电容的值来改变低通滤波器的截止频率。
这将使滤波器适应不同频率要求的应用场景。
实验总结：通过本次实验，我们成功搭建了低通滤波器电路，并通过实验观察、数据记录和理论分析，验证了滤波器的性能和频率特性。
实验结果表明低通滤波器可以有效地滤除高频信号，从而使得低频信号得到保留。
在实际应用中，低通滤波器广泛应用于音频处理、图像处理和通信系统等领域。
低通滤波器 实验报告
1.概述低通滤波器ＬＰＦ是滤除噪声用得最多的滤波器。
由于高阶有源低通滤波器的每个滤波节皆由二阶滤波器和一阶滤波器组成。
我们设计一个巴特沃兹二阶有源低通滤波器。
并使用电子电路仿真软件进行性能仿真。
（2）巴特沃斯低通滤波器的幅频特性为： n c uo u A j A 211)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωωω . . . . . . （1）其中Auo 为通带内的电压放大倍数，ωC 为截止角频率，n 称为滤波器的阶。
从（1）式中可知，当ω=0时，（1）式有最大值1；ω=ωC 时，（1）式等于0.707，即Au 衰减了 3dB ；n 取得越大，随着ω的增加，滤波器的输出电压衰减越快，滤波器的幅频特性 越接近于理想特性。
当 ω>>ωC 时， n c uo u A j A ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≈ωωω1)( . . . . . . （2） 两边取对数，得：lg 20cuo u n A j A ωωωlg 20)(-≈ . . . . . . （3） 此时阻带衰减速率为： -20ndB/十倍频或-6ndB/倍频，该式称为计算公式。
2.工作原理图图2-1低通滤波器原理图2-2低通滤波器原理图工作原理：（1）滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统。
滤波处理可以利用模拟电路实现，也可以利用数字运算处理系统实现。
滤波器的工作原理是当信号与噪声分布在不同频带中时，可以在频率与域中实现信号分离。
在实际测量系统中，噪声与信号的频率往往有一定的重叠，如果重叠不严重，仍可利用滤波器有效地抑制噪声功率，提高测量精度。
任何复杂地滤波网络，可由若干简单地、相互隔离地一阶与二阶滤波电路级联等效构成。
一阶滤波电路只能构成低通和高通滤波器，而不能构成带通和带阻。
可先设计一个一阶滤波电路来熟悉电路设计思路以及器件使用要求和软件地进一步学习。
有源滤波器地设计，主要包括确定传递函数，选择电路结构，选择有源器件与计算无源元件参数四个过程。
巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。
电路基础课程设计实验报告--二阶低通滤波器的设计
一 题目要求与方案论证1.（设计题目）二阶有源低通滤波器 1.1题目要求设计二阶有源低通滤波器。
要求通带边界频率f C =1500Hz ，通带最大衰减3dB,阻带边界频率Hz f s 9000 ,阻带最小衰减30dB ；通带内电压放大倍数A 0=1。
分析电路工作原理，设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路中的参数。
1.1.2 方案论证（1）：对信号进行分析与处理时, 常常会遇到有用信号叠加上无用噪声的问题, 这些噪声有的是与信号同时产生的, 有的是传输过程中混入的。
因此, 从接收的信号中消除或减弱干扰噪声, 就成为信号传输与处理中十分重要的问题。
根据有用信号与噪声的不同特性, 消除或减弱噪声,提取有用信号的过程称为滤波, 实现滤波功能的系统称为滤波器。
滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种：① 无源滤波器:由电感L 、电容C 及电阻R 等无源元件组成 ② 有源滤波器:一般由集成运放与RC 网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。
利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。
从功能来上有源滤波器分为： 低通滤波器（LPF ）、高通滤波器（HPF ）、 带通滤波器（BPF ）、带阻滤波器（BEF ）、 全通滤波器（APF ）。
其中前四种滤波器间互有联系，LPF 与HPF 间互为对偶关系。
当LPF 的通带截止频率高于HPF 的通带截止频率时，将LPF 与HPF 相串联，就构成了BPF ，而LPF 与HPF 并联，就构成BEF 。
在实用电子电路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。
滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP 、通带截止频率fP 及阻尼系数Q 等。
工作原理：二阶有源滤波器是一种信号检测及传递系统中常用的基本电路, 也是高阶虑波器的基本组成单元。
二阶低通滤波器的设计实验报告
二阶低通滤波器的设计实验报告本实验旨在设计一个二阶低通滤波器，通过实验验证其性能。
一、实验原理低通滤波器是一种可以通过削弱高频信号的电子电路。
在信号处理中，可以使用低通滤波器来去除噪声、有害干扰以及在无线通信中使用的频带漏泄。
滤波器的截止频率是一种阈值，当信号频率高于截止频率时，信号将被过滤掉。
二阶低通滤波器在低频信号响应时具有更快的降频特性。
其传递函数可以表示为：H(s)=K/(s^2+ω0/Qs+ω0^2)其中，ω0是滤波器的角频率，Q是品质因数。
K是通道增益的大小。
在本实验中，我们将采用有源滤波电路的方法来设计一个二阶低通滤波器，以降低由于交流信号对直流信号的截留，则需要加入耦合电容，同时由于低通滤波器具有以电容为主要元件的特点，则加入耦合电容并且其会影响滤波器的频率响应。
因此，在选择耦合电容时，需要根据输入端的电阻值和截止频率进行计算。
如果选择的电容过大，将会降低截止频率。
反之，若选择的电容过小，则容易影响截止频率的稳定性。
因此，在选择电容时需要选择一个适当的范围进行测试。
二、实验器材1. 实验架2. 函数发生器3. 示波器4. 电容器5. 集成电路元件实验步骤1、确定截止频率的大小我们将使用函数发生器来提供输入信号。
在此之前，我们需要先确定通道的增益以及截止频率的大小。
2、选择电容的大小根据电容公式选择一个适当的范围进行测试。
错误的选择将会影响截止频率的稳定性。
3、组装电路将集成电路元件和电容器组合成一个电路，并将其电路连接在函数发生器上。
4、测量输出信号使用示波器来测量输出信号，并记录下截止频率以及增益大小。
5、调整电容容量根据测量结果来调整电容大小，并重新测试输出信号。
如果没有达到满意的效果，可以多次调整，直到达到期望的增益和截止频率。
三、实验结果经过多次实验，我们得出了以下结果：1. 选择了适当的输入信号和通道增益，实验得出截止频率为10kHz。
2. 经过测试，我们确定了一个合适的电容大小，该电容大小是1μF。
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低通滤波器设计
一、设计目的
1、学习对二阶有源RC 滤波器电路的设计与分析；
2、练习使用软件ORCAD （PISPICE ）绘制滤波电路；
3、掌握在ORCAD （PISPICE ）中仿真观察滤波电路的幅频特性与相频特性曲线 。
二、设计指标
1、设计低通滤波器截止频率为W=2*10^5rad/s;
2、品质因数Q=1/2;
三、设计步骤
1、考虑到原件分散性对整个电路灵敏度的影响，我们选择R1=R2=R,C1=C2=C ，来减少原件分散性带来的问题；
2、考虑到电容种类比较少，我们先选择电容的值，选择电容C=1nF;
3、由给定的Wp 值,求出R
12121C C R R Wp ==RC
1=2*10^5 解得：R=5K ῼ
4、根据给定的Q ，求解K
Q=2121C C R R /K)RC -(1+r2)C1+(R1=
K
-31 解得：K=3-Q 1=1.286
5、根据求出K 值，确定Ra 与Rb 的值
Ra=2
K=1+
Rb
Ra=Rb
这里取Ra=Rb=10Kῼ;
四、电路仿真
1、电路仿真图：
2、低通滤波器幅频特性曲线
3、低通滤波器相频特性曲线
注：改变电容的值：当C1=C2=C=10nF时
低通滤波器幅频特性曲线
低通滤波器相频特性曲线
五、参数分析
1、从幅频特性图看出：该低通滤波器的截止频率大约33KHz,
而我们指标要求设计截止频率
f= Wp/2¶=31.847KHz
存在明显误差；
2、从幅频特性曲线看出，在截至频率附近出现凸起情况,这是二阶滤波器所特有的特性；
3、从相频特性曲线看出，该低通滤波器的相频特性相比比较好。
4、改变电容电阻的值，发现幅频特性曲线稍有不同，因此，我们在设计高精度低误差的滤波器时一定要注意原件参数的选择。
六、设计心得:
通过对给定参数指标的地滤波器的仿真设计，一方面学会了在
PISPICE下绘制电路以及对电路的仿真，由于其他各种滤波器都是由低通滤波器变换而来，所以选择最基础的低通滤波器来设计。
在这里，滤波器的设计是按照BUTTERWORTH来设计，通过此次设计，可以对BUTTERWORTH型滤波器的设计步骤以及最终电路的归一化有了一定的掌握。