實驗報告課程名稱模擬濾波器實驗項目名稱有源模擬濾波器設計實驗實驗類型實驗學時8班級學號姓名指導教師實驗室名稱實驗時間實驗成績預習部分實驗過程表現實驗報告部分總成績教師簽字日期哈爾濱工程大學教務處制實驗目的掌握濾波器的濾波性能特點。掌握常規模擬濾波器的設計、實現、調試、測試方法。掌握濾波器重要參數的調試方法。了解電路軟件的仿真方法。實驗原理有源濾波器的設計,就是根據所給定的指標規定，擬定濾波器的結束n,選擇具體的電路形式，算出電路中各元件的具體數值,安裝電路和調試,使設計的濾波器滿足指標規定，具體環節如下：根據阻帶衰減速率規定,擬定濾波器的階數n。選擇具體的電路形式。根據電路的傳遞函數和歸一化濾波器傳遞函數的分母多項式,建立起系數的方程組。解方程組求出電路中元件的具體數值。安裝電路并進行調試,使電路的性能滿足指標規定。根據濾波器所能通過信號的頻率范圍或阻帶信號頻率范圍的不同，濾波器可分為低通、高通、帶通與帶阻等四種濾波器。有源二階低通濾波器（ＬPＦ)圖1壓控電壓源二階低通濾波器有源二階高通濾波器(ＨPF)圖2壓控電壓源二階高通濾波器有源帶通濾波器(BＰＦ）圖3壓控電壓源二階帶通濾波器帶阻濾波器（NF)圖４壓控電壓源雙T二階有源帶阻濾波器實驗儀器示波器信號源萬用表直流穩壓電源實驗內容二階低通濾波器①參照圖４電路安裝二階低通濾波器。元件值取:R1＝Ｒ2＝R=１.6kΩ，Ｒ3=17kΩ，Ｒ4=1０kΩ，C１＝C２=C=0.1μF,計算截止頻率fc、通帶電壓放大倍數Auｏ和Ｑ的值。②運用MULTISIM電路仿真軟件對上述電路進行仿真，給出幅頻特性曲線的仿真結果。③取Ui=2V,由低到高改變輸入信號的頻率（注意:保持Ｕｉ=２V不變),用萬用表測量濾波器的輸出電壓和截止頻率ｆc，根據測量值,畫出幅頻特性曲線，并將測量結果與理論值相比較。二階高通濾波器①參照圖６電路安裝二階高通濾波器。元件值取:R1=R2=R＝1.6kΩ,R3=1.７kΩ,Ｒ4=10kΩ，C１=C2=C＝0.1μF，Ｑ=0.７0７，計算截止頻率ｆc和通帶電壓放大倍數Ａuo的值。②運用MＵLＴISIM電路仿真軟件對上述電路進行仿真，給出幅頻特性曲線的仿真結果。③取Ui＝2V,由低到高改變輸入信號的頻率（注意：保持Ui=２V不變)，用萬用表測量濾波器的輸出電壓和截止頻率fc，根據測量值,畫出幅頻特性曲線，并將測量結果與理論值相比較。二階帶通濾波器①參照圖9電路安裝二階帶通濾波器。元件值取：Ｒ1=Ｒ２=R=1．5kΩ，R3=２R＝3kΩ,R４＝10kΩ,Ｒ5=19kΩ，Ｃ１＝Ｃ2=C=0.1μF,計算截止頻率fc、通帶電壓放大倍數Ａuo和Q的值。②運用ＭULTＩSＩＭ電路仿真軟件對上述電路進行仿真,給出幅頻特性曲線的仿真結果。③取Uｉ=２Ｖ，由低到高改變輸入信號的頻率（注意:保持Ui＝2V不變），用萬用表測量濾波器的輸出電壓和截止頻率ｆｃ,根據測量值，畫出幅頻特性曲線,測出帶寬ＢW,并將測量結果與理論值相比較。二階帶阻濾波器①參照圖１２電路安裝二階帶通濾波器。元件值取:R１=R2=R=3ｋΩ，Ｒ3=０.5R=1.5ｋΩ，R4=2０ｋΩ，Ｒ5=10kΩ,C1=C2=C=0.１μF,C3=2Ｃ=0.2μＦ，計算截止頻率fc、通帶電壓放大倍數Ａuo和Ｑ的值。②運用MULTISIM電路仿真軟件對上述電路進行仿真,給出幅頻特性曲線的仿真結果。③取Uｉ=2V，由低到高改變輸入信號的頻率(注意：保持Ui=2V不變),用萬用表測量濾波器的輸出電壓和截止頻率fｃ,根據測量值,畫出幅頻特性曲線，測出帶寬BW，并將測量結果與理論值相比較。實驗預習和仿真壓控電壓源型有源二階低通濾波器仿真電路: 仿真結果（幅頻特性曲線):壓控電壓源型有源二階高通濾波器仿真電路:仿真結果:壓控電壓源型有源二階帶通濾波器仿真電路:仿真結果:壓控電壓源型有源二階帶阻濾波器仿真電路:仿真結果:實驗數據記錄及分析二階低通濾波器元件實測值登記表：Ｒ1R2R3R4C1C21．５8７kΩ１.5８1ｋΩ17.４8kΩ9.64ｋΩ0.０５6uＦ0.059ｕF濾波器特性：濾波器參數理論值測量值Au01.55１.58fc/kHz1.７41.8２Q0.７０.７2幅頻特性曲線測量數據登記表：f(kHz)０．10．5０.７0．80.91.01.1１.２１．31.4Uｐp（Ｖ)3.1６3.15３.1２3.1２3.0８3．0４2．962.882.802．7２ｆ（ｋＨz）１.5１.６１.71.81.８21.９2．02.12.22.3Upp(V）2.6２.482.３62.24２．212.081．9２１.84１.７61．64f(kHｚ)2．42．５３．03.５4.０10.０Upp(V)1.521.４41.０4０.8６10.６240.108二階高通濾波器元件實測值登記表：R1R2Ｒ3R4C1Ｃ2１．58７ｋΩ１．５８1kΩ17．48kΩ9.６4kΩ0.０5６uF0.059ｕF濾波器特性：濾波器參數理論值測量值Au0１.55１.5fc／kHz１.741.8Q0．7０．68幅頻特性曲線測量數據登記表：f（kHz）0．10.5０.80.9１.01.１1.21.31．41．5Upp(Ｖ)0.020.268０.6320．82４0.9761.141.31１.471.６0１.７4ｆ(kＨz)1.61.71.７４1.8１．９２.02.1２．２2.32.4Ｕpp（Ｖ)１.88２．00２.042．122.222.32.38２．46２.522.56f(kHz)2.5２.72.９3.23.５４.05.010.0Upp(Ｖ）2.６22.682.７62.８2２.8６2.9２3.００3.００二階帶通濾波器元件實測值登記表:R1R2R3Ｒ4R5C１C21.4６5ｋΩ1.４6９kΩ２.９９kΩ9．7kΩ4.9ｋΩ0.06２８uＦ0.06３5uF濾波器特性:濾波器參數理論值測量值Au０10.985fo/kHz1.66１．7ｆc1/ｋＨz0.８40.87fc2/kＨz3.33.5Q0.6750．６4幅頻特性曲線測量數據登記表:f（kHz)0.10．２０.30.40.50.60.7０.87０.91．01.1Upp(V)０.1720．34２0.５1２0.681０.8４6１．011.１6１.391.42５1.5６1.６4ｆ(kHz)1.2１．3１.４1.51．61.71.81.92.02.３２.6Upp(V)1．7５1．8２1.8８1．921．９5１.9７1．951.95１．921．831．73f(kHz)3.03.33.54.0４.55．06．0７.０8.09.010.0Upp（V）1.571.４61.391．２41．１1１.00．8４2０.7170．６250．５620.525二階帶阻濾波器元件實測值登記表:R１R２R3R4Ｒ5Ｃ1C2Ｃ３2.9８ｋΩ2.99ｋΩ1.465kΩ19．８７kΩ9．7kΩ0.05８2ｕF0．060８uF0.1２63uF濾波器特性：濾波器參數理論值測量值Au0１．5１．４7ｆo／kＨz0.９２１0．86fc１／kHz0.570.５1fc2/kＨz1.4９1．３５Q11．02幅頻特性曲線測量數據登記表：f(kＨz）0.1０.２０.３0．4０.50.510.60.70.80.9０.92Upｐ(V)2.９42．８82.722.502.142．0８1.7４1.160.4520.27６0.368f（kHz)1.０1．1１.21．３1.3５1.４1.５１.61.71.8１.９Upp（V)０．8241.361.701.９62．082．162．302.4４2.522.562.62f(kHz)２.０3.０5.0１０．00.86Ｕpp(V）2.702.882．942.９4０.054實驗感想通過本次實驗,我對各類濾波器的特性有了充足的結識，運用低通濾波器和高通濾波器串并聯，便可構造出帶通濾波器和帶阻濾波器，并學會了濾波器的設計方法，通過對濾波器各項參數(如K，ｆs，fo等)的計算，掌握了壓控電壓源型濾波器電路中各個元器件對濾波器頻率特性和增益的影響。在實驗中，通過操作儀器，學會了運用信號源掃頻模式測量系統頻率特性的參數設立方法，并純熟掌握了手動調節示波器的使用方法，在濾波器頻率特性測量過程中，學會了運用0.１ｆo和10fo近似測量低通高通通帶增益Kｏ的方法。在實驗過程中，我發現測量數據與理論計算結果有較大差別,通