低通滤波器设计实验报告完整版
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
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。
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
低通滤波器实验报告低通滤波器实验报告引言：低通滤波器是一种信号处理中常用的滤波器，它能够通过滤除高频信号，使得低频信号能够更好地传递。
在本次实验中，我们将通过搭建一个低通滤波器电路来验证其滤波效果，并探讨其在实际应用中的意义。
实验目的：1. 了解低通滤波器的基本原理和工作方式；2. 掌握低通滤波器的搭建方法；3. 验证低通滤波器的滤波效果；4. 探讨低通滤波器在音频处理、图像处理等领域的应用。
实验装置和材料：1. 函数信号发生器；2. 电阻、电容、电感等元件；3. 示波器；4. 电源；5. 连接线等。
实验步骤：1. 搭建低通滤波器电路，根据实验要求选择合适的电阻、电容和电感等元件；2. 连接信号发生器的输出端与滤波器电路的输入端，连接示波器的输入端与滤波器电路的输出端；3. 调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上输出波形的变化；4. 记录实验数据，包括输入信号的频率和幅度，以及滤波器输出信号的频率和幅度；5. 分析实验结果，验证低通滤波器的滤波效果；6. 结合实际应用场景，探讨低通滤波器的应用意义。
实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们可以得出以下结论：1. 当输入信号的频率超过低通滤波器的截止频率时，滤波器会滤除部分高频信号，使得输出信号的频率降低；2. 随着输入信号频率的逐渐增加，输出信号的幅度逐渐减小，表明低通滤波器对高频信号的衰减效果较好；3. 在滤波器的截止频率附近，输出信号的幅度变化较大，这是由于低通滤波器的频率响应特性所致。
实际应用：低通滤波器在实际应用中有着广泛的应用，下面以音频处理和图像处理为例进行说明。
音频处理：在音频处理中，低通滤波器可以用来消除噪声和杂音，提高音频信号的质量。
例如，在音乐录音过程中，为了保持原始音频信号的纯净度，可以使用低通滤波器滤除高频噪声，使得音频更加清晰。
图像处理：在图像处理中，低通滤波器可以用来平滑图像，去除图像中的高频细节，使得图像更加柔和。
低通滤波器设计实验报告
低通滤波器设计实验报告 Prepared on 22 November 2020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 ==RC1=2*10^5 解得：R=5K4、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=5、根据求出K 值，确定Ra 与Rb 的值Ra=2K=1+RbRa=Rb这里取 Ra=Rb=10K;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=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。
微波低通滤波器实验报告
微波低通滤波器实验报告微波低通滤波器实验报告一、设计要求设计一个切比雪夫微波低通滤波器，技术指标为：截止频率fc=2.2GHz, 在通带内最大波纹L Ar =0.2dB, S11小于-16dB；在阻带频率fs=4GHz处，阻带衰减LAs不小于30dB。
输入、输出端特性阻抗Z=50 Ohm。
二、实验仪器硬件：PC机软件：Microwave Office软件三、设计步骤1.确定原型滤波器启动软件中Wizard 模块的AWR Filter Synthesis Wizard （AMR 滤波器综合向导）功能，输入各项技术指标，即自动生成原型滤波器的原理图。
具体电路如下所示：图1原型滤波器电路图由于默认的优化目标与实验要求指标不同，必须自行重新设置，即f<2.2GHz 时，11S <-16dB,21S >-0.2dB ；f>4GHz 时，21S <-30dB ；目标设定完成后再进行优化。
优化结束后，即得到原型滤波器的各个已优化的参数值。
将结果填入表2。
2.计算滤波器的实际尺寸 （1）微带线结构 ①高阻抗线先计算高阻抗线的宽度。
已知条件：0.9r =ε，G Hz 1.1f o =，H=800um ，T=10um ，阻抗Ω=106Z oh ，计算得W,re ε；再计算高阻抗线的长度： ②低阻抗线先计算低阻抗线的宽度。
已知条件：0.9r =ε，G Hz 1.1f o =，H=800um ，T=10um ，阻抗Ω=10Z oh ，计算得W,re ε；再计算低阻抗线的长度：注意：计算公式中的L0、Ca 、Cb 即为原型滤波器的优化参数，仅为数值，不带单位！计算结果的单位为微米。
将结果填入表2。
得到各个参数后，即可得到微带线结构滤波器原理图：MLIN ID=TL1W=1000 um L=10000 umMSUB Er=9H=800 um T=10 um Rho=1Tand=0ErNom=9Name=SUB1MLIN ID=TL2W=1000 um L=10000 umMLIN ID=TL3W=1000 um L=10000 umMLIN ID=TL4W=1000 um L=10000 umMLIN ID=TL5W=1000 um L=10000 umPORT P=1Z=50 OhmPORT P=2Z=50 Ohm图2微带线结构滤波器原理图电路中的参数均可由上公式算出。
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低通滤波器设计实验报
告
Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
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
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
=
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=10K;
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=
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。