本科實驗報告
課程名稱： 訊號與系統
實驗專案： 二階濾波器
實驗地點： 學院樓訊號與系統實驗室
專業班級：電信1201 學號： 2012001
學生姓名
指導教師李豔萍
1、實驗目的：
1、了解有源和無源濾波器的種類、基本結構及其特性。
2、對比並研究無源濾波器和有源濾波器的濾波特性。
二、原理說明：
1、濾波器的作用是對輸入訊號的頻率具有選擇性。濾波器的種類很多，但總的來說，可分為兩大類，即經典濾波器和現代濾波器。經典濾波器可分為四種，即低通（lp）、高通（hp）、帶通（bf）、帶阻（bs）濾波器。
下面給出了四種濾波器的理想頻率響應。
（a）低通濾波器b）高通濾波器
(c)帶通濾波器d)帶阻濾波器
圖4-1 四種濾波器的理想幅頻特性
2 濾波器可認為是乙個二端網路，可用圖4-2的模型來描述。其幅頻特性和相頻特性可由下式反映：
h（jω）=u2/u1=a(ω)∠θ(ω)
h（jω）為網路函式，又稱為傳遞函式。
圖4-2 濾波器
3、實驗步驟及內容：
1 用實驗導線按圖4-3構造濾波器：
a）無源低通濾波器b）有源低通濾波器
（c）無源高通濾波器d）有源高通濾波器
（e）無源帶通濾波器f）有源帶通濾波器
（g）無源帶阻濾波器h）有源帶阻濾波器
圖4-3 各種濾波器的實驗電路圖
2、測試各無源和有源濾波器的幅頻特性：
例1：測試rc無源低通濾波器的幅頻特性。
實驗電路圖如（a）所示。
實驗時，開啟函式訊號發生器，使其輸出幅度為1v的正弦訊號，將此訊號加到濾波器的輸入端，在保持正弦訊號輸出幅度不變的情況下，逐漸改變其頻率，用交流電壓表測量濾波器輸出端的電壓u2。每當改變訊號源頻率的時候，都必須觀察一下u1是否保持穩定1v，資料如有改變應及時調整，將測量資料記錄入下表。
同理，分別測出剩下所有濾波器的幅頻特性值，記錄在下表中。
實驗電路如圖4-3（b）所示。放大係數k=1。
實驗時，開啟函式訊號發生器，使其輸出幅度為1v的正弦訊號，將此訊號加到濾波器的輸入端，在保持正弦訊號輸出幅度不變的情況下，逐漸改變其頻率，用交流電壓表測量濾波器輸出端的電壓u2。每當改變訊號源頻率時，都必須觀測一下u1是否保持穩定1v，資料如有改變應及時調整，將測量資料記錄入下表。
rc有源低通濾波器的幅頻特性：
rc無源高通濾波器的幅頻特性：
rc有源高通濾波器的幅頻特性：
rc無源帶通濾波器的幅頻特性：
rc有源帶通濾波器的幅頻特性：
rc無源帶阻濾波器的幅頻特性：
rc有源帶阻濾波器的幅頻特性：
四、儀器裝置：
1、訊號與系統實驗箱
2、交流電壓表
3、雙蹤示波器
五、分析、心得、體會：
我們平常接觸的訊號是含很多頻率成分的，為了濾掉對有用訊號產生干擾的訊號，通常採用濾波器。於是，濾波器的主要功能就是能讓某些頻率的訊號通過，而禁止某些頻率的訊號。在這次實驗中，調節頻率，取不同的值，通過示波器讀出幅值得到實驗資料，據此可畫出各濾波器的幅頻響應。
通過對rc有源和無源濾波器的對比的幅頻特性的作圖比較分析得到，有源濾波器比無源濾波器更靈敏曲線更陡峭，但通頻帶較窄。
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