实验报告3基于正反馈结构的带通滤波器的设计
【VIP专享】实验报告1基于正反馈的低通滤波器的设计
《现代电路理论与设计》课程实验报告实验名称： 低通滤波器的设计 实验日期： 班 级： 姓 名： 学 号：指导老师： 评 分：一、实验内容：1、要求设计一个ωp =104的Sallen-Key 低通滤波器。
2、Sallen-Key 低通滤波器的设计原理Sallen-Key （萨伦和凯）低通滤波器是基于正反馈结构的双二次型有源RC 滤波器，它是由一个RC 网络和一个运算放大器组成。
无源RC 网络是一个四端网络，它的1端接运算放大器的同相输入端，2端接输入信号V i ，3端接运算放大器的输出端，4端为公共接地点端。
正反馈网络结构和无源RC 网络如图1（a ）、（b ）所示：为了保证使运算放大器工作在线性状态，输出电压V o 的一部分也经过由电阻r 1和r 2组成的分压器反馈到运算放大器的反相端。
图2是萨伦和凯低通滤波器的原理图：V i o图1（a ）正反馈网络结构图1（b ）RC 带通电路图2下面是推导该电路的转移函数。
对图2的节点1和节点2列节点方程如下：由节点2的方程得：根据运算放大器同相端的关系有：将上述关系代入节点1的方程得：合并同类项：整理得：电路的转移函数为：21221212121121222(1):11110(1)(2):110(1)i o sC V V V sC V R R R R sC V V V sR C V R R ⎧⎪⎡⎤⎪++---=⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎨⎪⎪⎡⎤⎪+-=⇒=+⎢⎥⎪⎣⎦⎩节点节点V C sR V )1(121+=221b o o O o a b a b R V V V V V V R R R K K R ===⇒=++01111122112221=---+⎥⎦⎤⎢⎣⎡++o o i o V sC K V R V R V K C sR sC R R 01111122112221=---+⎥⎦⎤⎢⎣⎡++o o i o V sC K V R V R V K C sR sC R R i o V R K C C R s C R C R s K sC R V 12122111221)()1(1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-+∴i o V R K C C R s C R C R s K sC R V 12122111221))()1(1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-+i o V R K C C R s C R C R s K sC R V 12122111221))()1(1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-+122121221111212212222112121[(1)]1111()o i KV R R C V s R C C s C K C R R KR R C C K s s R C R C R C R R C C =+-+++=-++++其中，K=1+(R a /R b )。
设计滤波器实验报告
设计滤波器实验报告设计滤波器实验报告引言：滤波器是信号处理中常用的工具，它可以通过选择性地传递或抑制特定频率的信号，对信号进行滤波。
本实验旨在设计并实现一个滤波器，通过对不同类型的信号进行滤波，验证滤波器的性能和效果。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解滤波器的基本原理和分类；2. 掌握滤波器的设计方法和实现技巧；3. 验证滤波器的性能和效果。
二、实验原理滤波器根据其频率响应特性可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。
低通滤波器能够通过低频信号，抑制高频信号。
高通滤波器则相反，能够通过高频信号，抑制低频信号。
带通滤波器则能够通过一定范围内的频率信号，抑制其他频率信号。
带阻滤波器则相反，能够抑制一定范围内的频率信号，通过其他频率信号。
三、实验步骤1. 确定滤波器类型和频率响应特性；2. 根据所选滤波器类型和频率响应特性，设计滤波器的传递函数；3. 根据传递函数，计算滤波器的电路参数；4. 根据计算结果，搭建滤波器电路；5. 连接信号源和示波器，输入信号；6. 调节信号源的频率，并观察示波器上的输出信号；7. 对比输入信号和输出信号的频谱特性，验证滤波器的性能和效果。
四、实验结果与分析在实验中，我们设计了一个低通滤波器，频率响应特性为通过0-1 kHz的低频信号，抑制1 kHz以上的高频信号。
通过计算和搭建电路，我们成功实现了滤波器的设计。
在实验中，我们输入了不同频率的信号，并观察了输出信号的频谱特性。
结果显示，当输入信号的频率低于1 kHz时，输出信号基本保持不变；当输入信号的频率高于1 kHz时，输出信号的幅度逐渐减小，直至完全抑制。
通过对比输入信号和输出信号的频谱特性，我们可以清楚地看到滤波器对高频信号的抑制效果。
这表明我们设计的滤波器能够有效地滤除高频噪声，保留低频信号。
五、实验总结本实验通过设计滤波器并验证其性能，使我们更加深入地了解了滤波器的原理和应用。
通过实际操作，我们掌握了滤波器的设计方法和实现技巧。
带通滤波器设计实验报告
带通滤波器设计实验报告实验目的：设计一个带通滤波器，实现对特定频率范围内信号的滤波，同时保留其他频率成分。
实验原理：实验步骤：1.确定需要滤除的频率范围以及希望保留的频率范围。
2.选择合适的滤波器类型，例如椭圆滤波器、巴特沃斯滤波器等。
3.根据所选择滤波器的传输函数，计算出所需的电路元件数值。
4.使用电路设计软件，绘制出所需的滤波器电路图。
5.将电路图转化为实际的电路连接。
6.进行滤波器的测试。
实验结果：经过设计和制作，成功实现了一个带通滤波器。
我们选择了巴特沃斯滤波器作为滤波器类型，并确定了需要滤除的频率范围为1kHz到3kHz，希望保留的频率范围为500Hz到5kHz。
根据计算得出的电路元件数值，绘制了滤波器电路图，并成功制作出实际的电路连接。
在测试过程中，我们输入了包含多个频率成分的信号，并观察输出信号的波形。
结果显示，输入信号中属于1kHz到3kHz范围的频率成分被成功滤除，而属于500Hz到5kHz范围的频率成分则被保留下来。
实验讨论：然而，在实际应用中，滤波器的设计可能会面临一些挑战。
例如，设计过程中的元件误差、频率波动等因素都可能会对滤波器的性能产生影响。
因此，在实际应用中，对滤波器进行性能测试和调整是非常重要的。
此外，滤波器的性能指标也需要考虑。
例如，通带衰减、阻带衰减等参数都对滤波器的性能起着关键作用。
在设计带通滤波器时，我们应该根据具体需求选择合适的滤波器类型，并对性能参数进行合理的折中和调整。
结论：通过本次实验，我们成功设计并制作了一个带通滤波器，实现了对特定频率范围内信号的滤波。
带通滤波器在实际应用中具有广泛的用途，因此，对滤波器的设计和性能调整进行研究具有重要的意义。
希望通过这次实验可以对带通滤波器的设计和应用有更深入的了解。
带通滤波器设计实验报告
带通滤波器设计实验报告实验目的：本实验的目的是设计并实现一个带通滤波器，以实现对指定频率范围内的信号的滤波处理。
实验原理：实验器材：1.功能信号发生器2.电阻3.电容4.电感5.示波器6.计算机（可选）实验步骤：1.根据实验要求，选择合适的电阻、电容和电感值，以满足所需的中心频率和带宽范围。
3.调节信号发生器的频率，使得输入信号的频率在预定的带宽范围内。
4.在示波器上观察输出信号的波形，通过调节电阻、电容和电感的数值，使得输出信号在指定频率范围内较小，而在带外频率上有较大的衰减。
实验结果：通过实验，我们成功地设计并实现了一个带通滤波器。
在选定的中心频率和带宽范围内，输出信号的幅度较大，而在带外频率上有较小的幅度。
讨论与分析：通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1.滤波器的参数选择对于滤波效果有着重要的影响。
不同的电阻、电容和电感的数值将导致不同的滤波特性。
2.实际情况中，理想的滤波器可能无法完美实现。
因此，在设计滤波器时，需要在一定程度上做出权衡，找到适合的折中方案。
3.在使用示波器观察波形时，要注意调整示波器的时间和电压尺度，以便更清楚地观察到滤波效果。
结论：通过本次实验，我们成功地设计了一个带通滤波器，并通过实验证明了其滤波效果。
通过选择合适的电阻、电容和电感值，我们可以实现在指定频率范围内的信号处理。
附图：（带通滤波器电路图）注意事项：1.在实验过程中，要注意电路的连接安全，避免触电。
2.实验过程中，要注意调节信号发生器和示波器的参数，以获得结果和数据的准确性。
3.在实验报告中，要详细叙述实验步骤和结果，同时进行一定的讨论与分析，以体现实验的准确性和深度。
4.在写作报告时，要注意逻辑清晰、语句通顺，并按照实验报告的格式进行写作。
带通滤波器设计报告
摘要滤波是信号处理中一种最基本但十分重要的技术，利用滤波，可以从复杂的信号中提取所需的信号，抑制不需要的信号。
所谓滤波器，就是对已知激励，可以在时间域或频域产生规定响应的网络，要使滤波器能够提取有用信号，要求滤波器对信号与噪声有不同的增益，对有用信号尽量无失真放大，而对噪声尽量衰减。
根据其冲击响应函数的时域特性将滤波器为FIR（有限长冲击响应）和IIR（无限长冲击响应）。
按信号处理的方式分类，滤波器可分为模拟滤波器和数字滤波器。
本文介绍了两部分，一部分是硬件电路，设计有源带通模拟滤波器，并按照一定的指标来设计；另一部分是用matlab实现FIR数字滤波器的结构，通过matlab GUI设计实现界面，显示FIR和IIR数字滤波器的时域和频域波形。
GUI 是 Graphical User Interface 的简称，即图形用户界面。
GUI 是一种结合计算机科学、美学、心理学、行为学，及各商业领域需求分析的人机系统工程，强调人—机—环境三者作为一个系统进行总体设计。
关键字：滤波；信号；有源带通滤波器；matlab GUIAbstractFiltering is the signal processing in a basic but very important technology, the use of filtering, the desired signal can be extracted from the complex signal, it use to suppress unwanted signals. What is filter, is known to inspire, in the time domain or frequency domain response to the arising network, make the filter be able to extract the useful signal, filters is the signal and noise gain, as far as possible without distortion of the useful signal amplification, attenuation of the noise as much as possible. According to the time domain characteristics of the impulse response function of the filter FIR (finite-length impulse response) and IIR (infinite-long impact response). Signal processing classification, the filter can be divided into analog filters and digital filters.This article describes the two parts, the hardware circuit design active band-pass analog filter, and according to certain indicators; another part of the structure of the FIR digital filter using matlab GUI design interface, display the FIR and IIR digital filters in time domain and frequency domain waveforms. GUI is a Graphical User Interface, referred to as the graphical user interface. The GUI is a combination of computer science, aesthetics, psychology, behavioral science, human-machine systems engineering and commercial areas of demand analysis, emphasizing the man - machine - environment among the overall design as a system. Keywords: filtering; signal; active band-pass filter; Matlab GUI;桂林电子科技大学实训（论文）报告用纸第1 页共1 页目录引言 (1)1 带通滤波器的硬件设计方案 (1)1.1滤波器的分类 (1)1.2滤波器的参数 (2)1.3带通滤波器的特点 (2)1.4带通滤波器的方案选择 (2)1.5电路方案选取 (3)1.5.1电路原理图 (3)1.5.2 PCB图 (4)1.6电路工作原理 (4)1.7芯片介绍 (5)1.7.1 NE5532特点 (5)1.7.2 NE5532引脚图 (5)1.8硬件电路软件设计 (6)1.8.1 软件设计电路图 (6)1.8.2 软件设计参数分析 (6)1.9调试 (7)2 数字滤波器软件设计 (8)2.1FIR滤波器的设计 (8)2.1.1 FIR滤波器的特点 (8)2.1.2FIR滤波器的设计 (10)2.2 IIR滤波器的设计 (11)2.2.1IIR滤波器的特点 (11)2.2.2 IIR滤波器的设计 (11)2.3FIR和IIR滤波器的实现过程 (12)3 用MATLAB GUI实现FIR数字滤波器的界面设计 (13)3.1FIR数字滤波器界面设计 (13)3.2结果与显示 (14)4 实训总结 (16)谢辞 (18)参考文献： (19)附录一 (20)附录二 (23)引言数字滤波器因其精度高、可靠性好、灵活性大等优点，在语音信号处理、信号频谱估计、信号去噪、无线通信中的数字变频以及图像处理等工程实际应用中都很广泛。
带通滤波器的设计报告
带通滤波器的设计报告设计报告：带通滤波器一、引言：二、设计原理：带通滤波器的工作原理是只允许特定频率范围的信号通过滤波器。
其设计的关键在于确定带通滤波器的中心频率和带宽。
常见的带通滤波器包括主动滤波器和被动滤波器，其中主动滤波器采用放大器和运算放大器等主动元件工作，而被动滤波器则主要由电容器和电感器等被动元件组成。
三、设计步骤：1.确定滤波器的中心频率和带宽：根据实际需求，选择需要通过的频率范围，然后计算出滤波器的中心频率和带宽。
2.选择滤波器的类型：根据设计要求，选择适合的滤波器类型，如二阶巴特沃斯滤波器、椭圆滤波器等。
3.计算滤波器的参数：根据选择的滤波器类型，计算出所需的电阻、电容和电感等参数数值。
4.组装滤波器电路：根据计算结果，组装相应的电路，包括放大器、电容和电感等元件，构成带通滤波器。
5.进行实验验证：使用信号发生器提供输入信号，通过示波器观察滤波器的输出情况，验证滤波器的设计效果。
四、实现过程中的问题及解决方案：1.参数计算问题：参数计算是滤波器设计中的重要步骤，对滤波器性能有直接影响。
解决方法是通过查阅资料或使用相关软件进行计算，同时根据实际需求进行调整。
2.元件选型问题：选择适合的电容器和电感器等元件也是滤波器设计中的关键步骤。
解决方法是根据设计要求选择合适的元件，考虑其额定参数和价格等因素。
3.实验验证问题：在实验过程中可能会遇到输出信号不稳定、频率失真等问题。
解决方法是检查电路连接是否正确，调整电源参数和放大器增益等，确保滤波器正常工作。
五、总结：通过本次带通滤波器的设计过程，我们深入了解了带通滤波器的原理和设计步骤。
在实践中遇到的问题都得到了解决，并且通过实验验证了滤波器的设计效果。
带通滤波器在电子电路设计中具有广泛的应用，本设计报告对于滤波器设计感兴趣的读者将会提供有用的参考和指导。
滤波器 实验报告
滤波器实验报告滤波器实验报告引言：滤波器是电子学中常用的一种设备，用于去除信号中的噪声或者选择特定频率范围的信号。
本实验旨在通过设计和实现不同类型的滤波器来研究其性能和应用。
一、低通滤波器低通滤波器是最常见的一种滤波器，其作用是通过去除高频信号，只保留低频信号。
在本实验中，我们设计了一个RC低通滤波器。
通过选择合适的电容和电阻值，我们可以调整滤波器的截止频率。
实验结果表明，当截止频率较低时，滤波器可以有效地去除高频噪声，但会对低频信号造成一定的衰减。
而当截止频率较高时，滤波器对低频信号的衰减较小，但对高频噪声的去除效果较差。
二、高通滤波器高通滤波器与低通滤波器相反，其作用是通过去除低频信号，只保留高频信号。
在本实验中，我们设计了一个RL高通滤波器。
通过选择合适的电感和电阻值，我们可以调整滤波器的截止频率。
实验结果表明，当截止频率较低时，滤波器可以有效地去除低频信号，但会对高频信号造成一定的衰减。
而当截止频率较高时，滤波器对高频信号的衰减较小，但对低频信号的去除效果较差。
三、带通滤波器带通滤波器是一种可以选择特定频率范围的信号的滤波器。
在本实验中，我们设计了一个LC带通滤波器。
通过选择合适的电感和电容值，我们可以调整滤波器的中心频率和带宽。
实验结果表明，当中心频率与信号频率相近时，滤波器可以有效地选择特定频率范围的信号。
而当中心频率与信号频率相差较大时，滤波器对信号的选择效果较差。
四、陷波滤波器陷波滤波器是一种可以去除特定频率的信号的滤波器。
在本实验中，我们设计了一个RC陷波滤波器。
通过选择合适的电容和电阻值，我们可以调整滤波器的陷波频率。
实验结果表明，当陷波频率与信号频率相近时，滤波器可以有效地去除特定频率的信号。
而当陷波频率与信号频率相差较大时，滤波器对信号的去除效果较差。
结论：通过本实验，我们深入了解了滤波器的原理、性能和应用。
不同类型的滤波器在信号处理中有着不同的作用，可以根据需要选择合适的滤波器来实现信号的处理和优化。
带通滤波器设计实验报告
电子系统设计实践报告实验项目带通功率放大器设计学校宁波大学科技学院学院理工学院班级12自动化2班姓名woniudtk学号12********指导老师李宏时间2014-12-4一、设计课题设计并制作能输出0.5W功率的语音放大电路。
该电路由带通滤波器和功率放大器构成。
二、设计要求（1）电路采用不超过12V单（或双）电源供电；（2）带通滤波器：通带为300Hz～3.4kHz，滤波器阶数不限；增益为20dB；（3）最大输出额定功率不小于0.5W，失真度<10%（示波器观察无明显失真）；负载（喇叭）额定阻抗为8Ω。
（4）功率放大器增益为26dB。
（5）功率放大部分允许采用集成功放电路。
三、电路测试要求（1）测量滤波器的频率响应特性，给出上、下限截止频率、通带的增益；（2）在示波器观察无明显失真情况下，测量最大输出功率（3）测量功率放大器的电压增益（负载：8Ω喇叭；信号频率：1kHz）；四、电路原理与设计制作过程4.1 电路原理带通功率放大器的原理图如下图1所示。
电路有两部分构成，分别为带通滤波器和功率放大器。
图1滤波器电路的设计选用LM358双运放设计电路。
LM358是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。
高输入阻抗使得运放的输入电流比较小，有利于增大放大电路对前级电路的索取信号的能力。
在信号的输入的同时会不可避免的掺杂着噪声和温漂而影响信号的放大，因此高共模抑制比、低温漂的作用尤为重要。
带通滤波器的设计是由上限截止频率为3400HZ的低通滤波器和下限截止频率为300HZ 的高通滤波器级联而成，因此，设计该电路由低通滤波器和高通滤波器组合成二阶带通滤波器（巴特沃斯响应）。
功率放大电路运用LM386功放，该功放是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。
4.2电路设计制作4.2.1带通滤波电路设计（1）根据设计要求，通带频率为300HZ~2.4KHZ，滤波器阶数不限，增益为 20dB，所以采取二阶高通和二阶低通联级的设计方案，选择低通放大十倍。
信号与系统综合实验报告-带通滤波器的设计
广州大学综合设计性实验报告册实验项目选频网络的设计及应用研究学院物电学院年级专业班电子131 姓名朱大神学号成绩实验地点电子楼316 指导老师《综合设计性实验》预习报告实验项目：选频网络的设计及应用研究一 引言：选频网络在信号分解、振荡电路及其收音机等方面有诸多应用。
比如，利用选频网络可以挑选出一个周期信号中的基波和高次谐波。
选频网络的类型和结构有很多，本实验将通过设计有源带通滤波器实现选频。
二 实验目的：（1）熟悉选频网络特性、结构及其应用，掌握选频网络的特点及其设计方法。
（2）学会使用交流毫伏表和示波器测定选频网络的幅频特性和相频特性。
（3）学会使用Multisim 进行电路仿真。
三 实验原理：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和抑制。
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1所示。
电路性能参数可由下面各式求出。
通带增益：CBR R R R A f vp 144+=其中B 为通频带宽。
中心频率：)11(12131220R R C R f +=π通带宽度：)21(14321R R R R R C B f -+=品质因数：Bf Q 0=此电路的优点是，改变f R 和4R 的比值，就可以改变通带宽度B 而不会影响中心频率0f 。
四 实验内容：设计一个中心频率Hz f 20000=，品质因数5>Q 的带通滤波器。
五 重点问题：（1）确定带通滤波器的中心频率、上限频率及下限频率。
（2）验证滤波器是否能筛选出方波的三次谐波。
六 参考文献：[1]熊伟等.Multisim 7 电路设计及仿真应用.北京：清华大学出版社，2005. [2]吴正光，郑颜.电子技术实验仿真与实践.北京：科学出版社，2008. [4]童诗白等.模拟电子技术基础（第三版）.北京：高等教育出版社，2001.图1 二阶带通滤波器[3]承江红，谢陈跃.信号与系统仿真及实验指导.北京：北京理工大学出版社，2009.《综合设计性实验》实验报告实验项目：选频网络的设计及应用研究 摘要：带通滤波器理论计算：中心频率Hz f 20000=，下限频率Hz f L 2100=，上限频率Hz f H 1900=。
带通滤波器实验报告
带通滤波器实验报告带通滤波器实验报告引言：带通滤波器是一种常见的信号处理工具，广泛应用于通信、音频处理等领域。
本实验旨在通过搭建带通滤波器电路，探索其工作原理和性能特点。
一、实验背景带通滤波器是一种能够通过滤除或放大特定频率范围内信号的电子设备。
它具有选择性地通过某一频率范围内的信号，而抑制其他频率的信号。
在信号处理中，带通滤波器常用于去除噪声、滤波调节音频等。
二、实验目的1.了解带通滤波器的基本原理和工作方式；2.掌握搭建带通滤波器电路的方法；3.观察带通滤波器对不同频率信号的响应，分析其频率特性。
三、实验材料和仪器1.函数发生器：用于产生不同频率的信号；2.带通滤波器电路板：包括电容、电感和电阻等元件；3.示波器：用于观察信号的波形。
四、实验步骤1.将函数发生器的输出信号接入带通滤波器电路的输入端；2.调节函数发生器的频率，产生不同频率的信号；3.通过示波器观察带通滤波器输出端的波形；4.记录不同频率下带通滤波器的输出结果。
五、实验结果与分析在实验中，我们分别输入了100Hz、1kHz和10kHz的信号，并观察了带通滤波器的输出波形。
实验结果显示，带通滤波器对不同频率信号的响应存在明显差异。
当输入信号频率为100Hz时，带通滤波器输出的波形基本保持与输入信号一致，表明该频率范围内的信号通过滤波器得到了较好的保留。
而当输入信号频率为1kHz时，带通滤波器输出的波形明显衰减，表明该频率范围内的信号被滤波器抑制了。
当输入信号频率为10kHz时，带通滤波器输出的波形几乎完全消失，表明该频率范围内的信号被滤波器完全抑制了。
通过实验结果可以看出，带通滤波器在不同频率下的响应特性不同，能够选择性地通过或抑制特定频率范围内的信号。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了带通滤波器的原理和工作方式。
带通滤波器作为一种常用的信号处理工具，具有重要的应用价值。
通过调节滤波器的参数，我们可以实现对特定频率范围内信号的选择性处理，从而达到去除噪声、调节音频等目的。
滤波器的实验报告
滤波器的实验报告滤波器的实验报告引言：滤波器是电子学中常用的一种电路，它可以根据需要选择性地通过或阻断特定频率范围的信号。
滤波器在信号处理、通信系统、音频设备等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过设计和测试不同类型的滤波器，深入了解滤波器的原理和性能。
一、实验目的：1. 了解滤波器的基本概念和分类；2. 掌握滤波器的设计方法和性能评估；3. 实践滤波器在信号处理中的应用。
二、实验器材和方法：1. 实验器材：函数发生器、示波器、电阻、电容、电感、运放等；2. 实验方法：根据实验要求，设计并搭建不同类型的滤波器电路，通过示波器观察和记录输入输出波形。
三、实验过程和结果：1. 低通滤波器实验：在实验中，我们采用了RC低通滤波器电路。
首先，根据所需的截止频率计算电容和电阻的取值。
然后，按照电路图搭建电路，并将函数发生器的输出连接到滤波器的输入端，示波器连接到滤波器的输出端。
通过调节函数发生器的频率和幅度，观察并记录输入输出波形。
实验结果显示，低通滤波器可以有效地滤除高频信号，只保留低频信号。
2. 高通滤波器实验：在实验中，我们采用了RC高通滤波器电路。
与低通滤波器实验相似，我们根据截止频率计算电容和电阻的取值，并搭建电路。
通过调节函数发生器的频率和幅度，观察并记录输入输出波形。
实验结果显示，高通滤波器可以滤除低频信号，只保留高频信号。
3. 带通滤波器实验：在实验中，我们采用了RLC带通滤波器电路。
首先，根据所需的中心频率和带宽计算电容、电感和电阻的取值。
然后，按照电路图搭建电路，并连接函数发生器和示波器。
通过调节函数发生器的频率和幅度，观察并记录输入输出波形。
实验结果显示，带通滤波器可以选择性地通过一定频率范围内的信号，对其他频率的信号进行阻断。
四、实验分析和讨论：通过以上实验，我们深入了解了滤波器的原理和性能。
不同类型的滤波器在频率响应和滤波特性上有所差异，可以根据实际需求选择合适的滤波器。
此外，滤波器的设计和调试需要一定的理论基础和实践经验，对电路的参数选择和电路的稳定性有一定要求。
带通滤波电路设计实验报告
带通滤波电路设计实验报告一、实验目的1.了解带通滤波器的基本工作原理；2.学习带通滤波器的设计方法，并能够独立完成设计任务；3.学习使用实验仪器测量电路参数。
二、实验原理带通滤波器是一种可以通过特定频率范围内的信号，同时削弱其他频率信号的电路。
其基本结构由低通滤波器和高通滤波器串联组成，通常采用二阶滤波器的形式进行设计。
三、实验装置1.功放实验箱2.可变直流电源3.函数发生器4.示波器5.曲线迹部6.电阻、电容等器件四、实验步骤1.根据实验要求选择合适的电阻和电容值，并计算所需的初始频率范围。
2.根据频率范围，计算并选择合适的运放型号。
3.按照设计方案，连接电路，注意保持电路的稳定性和可靠性。
4.使用函数发生器提供输入信号，并逐渐增加频率进行测试。
5.使用示波器观察输入和输出信号的波形，并记录相关数据。
6.根据实验数据，计算并绘制电路的传输函数图像。
7.分析实验结果，评估电路的性能，并讨论可能的改进方法。
五、实验结果与分析在实验中，我们设计并调试了一个带通滤波器电路。
通过测试，我们观察到在设计频率范围内，输入信号经过滤波器后得到了明显的减弱，而其他频率的信号则被有效削弱。
示波器上观察到的波形变化也验证了滤波器的工作效果。
根据实测数据，我们绘制了电路的传输函数图像，确认了滤波器的频率响应特性。
六、实验结论通过本次实验，我们深入了解了带通滤波器的工作原理和设计方法。
通过具体的设计任务，我们学会了根据实际需求选择合适的电阻和电容值，并使用合适的运放型号。
通过实验数据的测量和分析，我们验证了电路的滤波效果，并对电路的性能进行了评估。
在实验过程中，我们也学会了使用实验仪器进行电路参数测量，提高了实验操作能力和数据处理能力。
七、实验心得本次实验让我更加深入地了解了带通滤波器的工作原理和设计方法。
通过实际设计与调试任务，我更加熟悉了电阻、电容等器件的选择和使用。
通过测量和分析数据，我对电路的特性有了更准确的了解。
正反馈结构的带通滤波器分析与设计
正反馈结构的带通滤波器分析与设计《现代电路理论与设计》课程实验报告1、正反馈有源带通滤波器设计原理（1）转移函数:其中K=1+Ra/Rb，如果要设计的带通滤波器的转移函数形式为将上两式进行比较，可得电路参数与元件值的关系如下2、正反馈有源带通滤波器原理图图3.13.正反馈有源带通滤波器设计方法从原理上来说，为了设计图3.1原理图，可以直接从上述原理式中求的元件值。
因此，可以指定其中的四个未知数。
一种简单的方法是令R1=R2=R3=R、C1=C2=1n，剩下的元件值可按下面的公式求出，即R1=R2=R3=R=√2/wpK=1+Ra/Rb=4-√2/Q再根据给定的wp，求出R，根据给定的Q，求出K（一般情况下，K值可以取1或2），最后根据求出的K，确定Ra和Rb。
4、正反馈有源带通滤波器设计任务设计一个wp=10000rad/s，Q=1/√2的有源带通滤波器。
二、实验目的（1）帮助学生理解滤波器的设计过程，掌握基本的设计技巧；（2）帮助学生学习并使用电路仿真软件；（3）借助仿真软件，分析和设计滤波器。
三、实验过程1、理论计算①取R1=R2=R3=R，C1=C2=C，并取C=1nF。
②根据给定的wp值，求出RR=1/(10000C)=150k③根据给定的Q，求出KK=4-√2/Q=2，取K=2。
④根据求得的K值，确定Ra和RbK=1+Ra/Rb=2，得Ra=Rb取Ra=Rb=10k。
2、仿真步骤（1）按照电路图，选好元器件，并按理论计算设定元件值，搭建好仿真电路。
如下图 3.2所示：图3.2仿真电路图（2）设置仿真参数，如下图3.3所示：图3.3仿真参数设置运行仿真，得到如下图3.4所示：图3.4输出/输入波特图（3）改变C1值。
采用参数扫描方式，让C1的值从0.5n到2n，每0.5n取一次值。
扫描方式设置如下图3.5所示，图3.5设置参数扫描范围设置参数扫描后的波形如图3.6所示，图3.6改变参数C1的波形变化（4）改变C2值。
正反馈结构的带通滤波器
《现代电路理论与设计》课程实验报告实验名称： 正反馈结构的带通滤波器分析与设计 实验日期： 班 级： 研13-4班 姓 名： 宋海明 学 号： 2013200285 指导老师：评 分： 一、实验内容：利用正反馈结构实现低通滤波器 （1） 电路组成：ωp =10000rad/s ，1/2Q = 原理图如图1所示图1（2） 转移函数：下面推导电路的转移函数⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=⇒=+=+==---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++0)(1)()()()(1)()()(0)(1)()(1)(112231222222112121s V sC R s V sC K s V s V K s V R R s V s V R R R s V s V R s V sC s V R s V sC sC R R oo b a o o a b b o i 式1.1整理的电路的转移函数为：21321122131212111111111111)(C C R R R C R K C C R C R R s s C R K sV V s H io⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++==式1.2其中()b a R R K +=1。
（3） 电路设计如果要设计的通滤波器的转移函数形式为 220)(PPQs sH s H ωω++= 式1.3将式1.2和式1.3进行比较，可得电路参数与元件值得关系如下：21321111C C R R R P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ω 式1.4122131211111111C R K C C R C R R Q P-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ω 12213121213211221312111111111111111111C R K C C R C R R C C R R R C R K C C R C R R Q P -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ω式1.5 110C R KH =式1.6 二、实验目的：1、通过实验学习Pspice 的基本应用。
正反馈结构的带阻滤波器分析与设计
HG)=《现代电路理论与设计》课程实验报告实验名称 正反馈结构的带阻滤波器分析与设计实验日期2 015 2 0 26班级研15 2班学号2 015 200 23 6r汪瑶指导老师评分实验内容1、正反馈有源带阻滤波器电路组成 图中，R1 =R2=R , R3 =R/2, R4=R/ B, C1=C2 =C , C3=2 C , C4= a C , K=1+Ra /Rb 。
2正反馈有源带阻滤波器转移函数及设计方程Ho=iT2TV (1 +23)(1+ 2ct) 4 - 2K+ 2(«+ P)'实验目的(1) 帮助学生理解滤波器的设计过程，掌握基本的设计技巧； (2) 帮助学生学习并使用电路仿真软件； (3) 借助仿真软件，分析和设计滤波器。
三、实验过程 1、理论计算① 取 R1=R2= R=100 k , C1=C2=C=1 nF , a = B = 1, K=3 ② 由 上得，R3=50 k , R4=100 k , C3=2 nF , C4=1nF 。
③ 由K ,求得Ra =2 Rb 取Ra =2k , Rb=1 k o④ 由以上数据可得,H0 =1,图6.11 + 2(1订wz =wp=10000 r a d/ s ,Q=1 . 5。
2、仿真步骤(1)按照电路图，选好元器件，并按理论计算设定元件值，搭建好仿真电路。
如下图6 . 2 所示：图6.2仿真电路图(2)设置仿真参数，如下图6. 3所示：图6.3仿真参数设置运行仿真，得到如下图6. 4所示：图6 . 4输出/输入波特图(3)改变C1值。
采用参数扫描方式，让C1的值从0 . 2 n到1.4 n,每0.2 n取一次值。
扫描方式设置如下图6. 5所示，■u^Kiu-r A1 t< LTlfE N ruLa Cwl-o/lf nr i t C ■S«rtwp v-BHabteO ^oflAgie- loumce©■ fullWi MMACfi y wW O Icmpet-Bii^e参数扫®u™J91* «](设置I M f -i Hjfwl, Kbtai W ■ a4:144*1 ■-■M.**. -■理4°图6.7改变参数C2的波形变化J IWHP Wl ■? n -0*f Wl -a'4 Ml-a JC 巾仏 H Ml-s n-9ta D-5 H-Sla 1 Wl -1 arflv ■ HII'***TlCCiiruiEJ^-TlfCiiExcr^ a IM畀-rilCKTSVlIi] 11 TZCC HI -IHT ZJ H AE 1 Rin I ■i rw g.■1-3 I 4 虹 i.M 电虹. -b Kfei*-J wg -ICCi Ma-101 Mtcq K-A?* -1 J'l E-1 IWW» -1 »S9« -J H-9>S» ■I w Da-I *cw<-■ nsi* -3 W,・> -z 14g "-FT MWBB P-H aivk…T -± UAta -iKiVu ->SfFSB -■p -? zs<n-(5) 改变C3值。
带通滤波电路设计实验报告
带通滤波电路设计实验报告一、实验目的本实验的目的是设计并验证带通滤波电路的性能，了解带通滤波器的原理和使用方法，并通过实验掌握其设计和调试方法。
二、实验原理带通滤波器是一种能够只通过一定频率范围内的信号而屏蔽其他频率信号的电路。
其原理是由低通滤波器和高通滤波器组成，通过两个滤波器的级联工作，可以实现对一定频率范围内的信号进行放大和传递，而将其他频率范围的信号屏蔽。
带通滤波器的设计基本步骤如下：1.确定希望信号通过的频率范围。
2.根据所需的通频范围选择合适的低通滤波器和高通滤波器。
3.对低通滤波器和高通滤波器进行级联连接。
4.根据实际需要添加放大器进行放大和补偿。
5.对电路进行调试和优化，调整滤波器的参数和放大器的增益。
三、实验器材1.函数信号发生器2.示波器3.带通滤波器器件4.电源5.电阻、电容等元件6.实验连接线等。
四、实验步骤1.按照所需的通频范围选择合适的低通滤波器和高通滤波器。
例如，我们选择了一个通频范围为1kHz-10kHz的带通滤波器。
2.将低通滤波器和高通滤波器进行级联连接，将低通滤波器的输出连接到高通滤波器的输入。
3.添加一个放大器进行放大和补偿。
将放大器的输入与高通滤波器的输出相连接，将放大器的输出与低通滤波器的输入相连接。
4.将函数信号发生器的输出接入滤波器的输入端，调节函数信号发生器的频率为所选的通频范围。
5.使用示波器观察滤波器的输出信号，观察并记录滤波效果。
6.对电路进行调试和优化，调整滤波器的参数和放大器的增益，以达到最佳的滤波效果。
五、实验结果及分析经过调试和优化后，我们成功设计并调试出了一个通频范围为1kHz-10kHz的带通滤波器。
在实验中，我们观察到滤波器的输出信号在所选频率范围内的信号得到了放大和传递，而其他频率范围的信号被屏蔽了。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了带通滤波器的原理和使用方法，并通过实际操作掌握了带通滤波电路的设计和调试方法。
实验结果验证了滤波器的性能和滤波效果，增强了我们对电路设计和信号处理的理解。
带通滤波器实验报告
《带通滤波器设计制作》实验报告姓名沙超奇院系通信信号学院班级高铁信号控制1201 编号52a沙超奇学号12133110132指导老师袁老师实验地点信息中心A106 实验时间2013年6 月8 日星期六一、实验目的：设计并制作一个低通滤波器和一个高通滤波器，要求采用有源滤波器设计。
最终将二者组合成一个带通滤波器。
二、实验要求：1．基本要求（1）设计20Hz高通滤波器，增益0dB，允许通带波动3dB，阻带频率10Hz，阻带衰减≥6dB；测试输入正弦信号电压有效值为100mV；输出噪声电压有效值尽可能小。
（2）设计10kHz低通滤波器，增益0dB，允许通带波动3dB，阻带频率20kHz Hz，阻带衰减≥12dB；测试输入正弦信号电压有效值为100mV；输出噪声电压有效值尽可能小。
2. 发挥部分（1）滤波通频带为20Hz～10kHz（1dB带宽），中心频率5kHz。
（2）在满足通频带为20Hz～10kHz的前提下,尽可能降低输入信号幅度。
（3）设计一个带阻滤波器，阻带频率范围为40～60Hz。
在50Hz频率点输出功率衰减≥6dB。
（4）其他。
三、实验内容：1：使用FilterPro 滤波器设计软件分别设计高通滤波器、低通滤波器。
2：使用Multism 仿软件对上述设计报告的滤波电路进行仿真。
3：使用Protel 99 se 软件设计印制电路板。
4：领取材料，并焊接调试。
5：记录实验数据并分析，写实验报告。
一：使用FilterPro 滤波器设计软件分别设计高通滤波器、低通滤波器。
1：低通滤波器2：高通滤波二：使用Multism 仿软件对上述设计报告的滤波电路进行仿真。
1，低通滤波器2：高通滤波三：制作及调试1：实验器材稳压源，信号发生器，数字示波器，交流毫伏表，焊接工具及焊接元器件等。
2：实验数据记录（输入电压恒为100mV）频率/Hz 输出/mV 频率/Hz 输出/mV 频率/Hz 输出/mV 频率/Hz 输出/mV1 0 175 70 1950 102 22220 162 0 190 76 2435 105 23920 1412 0 205 80 3150 105 25714 1220 0.1 220 84 4900 105 28140 1030 0.5 245 88 5730 100 30680 840 2 280 92 5800 100 35800 650 4 350 96 7120 95 42400 455 6.5 400 98 7650 90 60100 260 6 450 99 8320 85 70000 165 8 500 99 8900 80 80000 0.870 12 550 100 9480 75 100000 0.580 18 600 100 10100 70 180000 0.385 20 650 100 10620 65 550000 0.290 24 700 100 11250 60 1500000 0.1100 28 800 100 11830 55 2000000 0102 30 900 100 12460 50110 34 1000 100 13400 45118 40 1100 100 14150 40125 44 1200 100 15240 35 130 48 1400 100.5 16610 30 140 52 1500 100 18110 25 145 56 1600 101 19200 22 155 60 1700 101 20140 20 160 65178010121050183：数据制图-20020406080100120050001000015000200002500030000输出电压/m V输入信号频率/Hz4、数据分析及总结由数据表及频谱曲线图可以清晰读出，输入频率在20Hz 以下时，几乎为零；在过了20Hz 以后，信号开始出现，并开始随着频率的增加而激增，并在400Hz 左右达到100mV 左右。
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《现代电路理论与设计》课程实验报告实验名称： 基于正反馈结构的带通滤波器的设计 实验日期： 班 级： 姓 名： 学 号：指导老师：评 分： 一、实验目的：1、通过实验学习Pspice 的基本应用。
2、了解Sallen-Key 带通滤波器的原理，并成功仿真，得到较好波形。
3、掌握一定的分析结果能力。
二、实验内容：1、设计一个ωp =10000rad/s ，1/Q 的Sallen-Key 带通滤波器。
2、Sallen-Key 带通滤波器的原理 (1)带通滤波器的结构基于正反馈的带通滤波器是有正反馈网络和RC 网络构成，其结构图如图1（a ）和（b ）：图1（a ）正反馈网络（b ）RC 网络 与低通滤波器的正反馈相同，为了保证使运算放大器工作在线性状态，在运算放大器的负端引入一个负反馈。
图1（b ）RC 网络通过一个串联电容来获得低频时的衰减，用一个并联电容来获得高频时的衰减，以实现带通函数性质。
由此构成的完整的基于正反馈的带通滤V i o+ V i（2）转移函数设有R a R b 组成的同相放大器的增益为K ，1/a b K R R =+ ，对电路列写节点方程：电路的转移函数为：（3）灵敏度的计算根据灵敏度的计算公式y x x yS y x∂=⨯∂，求得ωp 和Q 的灵敏度为：图2 Sallen-Key 带通滤波器1212212122221321111()01()01i o b o o a b sC sC V V V SC V R R R R sC V sC V R R V V V R R K +++---=+-===+其中11212131221123121111111111()()()o i K sV R C V s s K R R C R C C R C R R R C C =⎡⎤++++-++⎢⎥⎣⎦31212p p p R C C S S S ===-ωωω221121p R S R R -=+ω112121pR S R R -=+ω112121Q R S R R -=++221121Q R S R R -=++33121213122111111()111112()()Q R S R C C R R K C R C C R C =-+⨯++++-1212Q QC C S S ==-+三、实验过程： 1、理论计算（1）推导p ω 和Q 的计算公式将带通滤波器电路的转移函数与标准的带通滤波函数相比较得：（式1）（式2）（式3）从上面的式子可以看出，有六个未知数要满足式1和式2。
因此，可以指定其中的四个未知数。
即令 12C C C == ，123R R R R === 并且1C nF = 。
（2）则根据式1，计算R 的值:p RCω==9414111010pR K C ω-===Ω⨯⨯（3）根据Q 的值以及K 的关系式导出a R 和b R 的关系：QQ =∴ a b R R =这里取10a b R R K ==。
（4）计算增益H 040391121.41101411010K H R C -===⨯⨯⨯ 2、用Pspice 软件进行仿真及分析 在Pspice 软件中新建空白文档，并且把原理图画好。
Sallen-Key 带通滤波器在Pspice 中的原理图如下：p ω=12131221()()Q K R R C R C C R C =+++-011K H R C=412a bR K R ==+=图3四、实验结果分析：（1）按照上述计算的数值对元件的参数进行设置，并观察其幅频特性。
如下图： 其中 123141R R R K ===Ω，121C C nF ==图4从上图中可以看出，其中心频率f p =1.5849KHz,即32 1.5849109953.2/p rad s ωπ=⨯⨯= 与要求设计的值相差无几，符合要求。
并且可从图中读出其下限截至频率f c1和上限截止频率f c2 分别为824.39Hz 和3.0926KHz 。
换算成弧度单位下的分别为C1=2824.39=5177.2/rad s ωπ⨯ 、322 3.09261019421.5/C rad s ωπ=⨯⨯=，带宽 而理论计算的带宽为4BW=1.4110/prad s Qω=⨯ ，与仿真出的带宽值非常接近。
一般理想的带通滤波器应该有一个完全平坦的通带，并且在通带外的所有频率应该被完全衰减掉。
实际2119421.55177.1214153.7/c c BW rad s ωω=-=-=上，并不存在理想的滤波器，通常滤波器的设计应该尽量的逼近理想的情况。
下面根据计算出的灵敏度对各个参数进行参数扫描，以得到更佳的仿真效果。
（2）对元件进行参数扫描分析① 对中心频率p ω 进行调整根据计算出的灵敏度以及p ω的导出式可以看到312C C R 、、 对中心频率有直接的影响，故分别对这三个参数进行参数扫描分析：1) 对C 1进行分析，保持其他值不变即 123141R R R K ===Ω，21C nF =。
设置C 1从1nF 到10nF ，步长为1nF ，通过参数扫描分析得到V /out in V 与C 1的关系如图5所示，可见中心频率随着C 1的变化非常明显。
图上的曲线最左边的为C 1为10nF 时的曲线。
图5不同C 1值下的传输曲线2) 对C2进行分析，保持其他值不变即123141R R R K ===Ω，21C nF =。
设置C 2从1nF 到10nF ，步长为1nF ，通过参数扫描分析得到V /out in V 与C 2的关系如图6所示，图上的曲线最左边的为C 2为10nF 时的曲线。
图6不同C 2值下的传输曲线3) 对3R 进行分析，与前两个一样保持12141R R K ==Ω，12C =1C nF =不变，设置R 3从41K Ω 到141K Ω ，步长为20K Ω 。
通过参数扫描分析得到V /out in V 与R 3的关系如图7所示，图上的曲线最左边的为R 3为141K 时的曲线。
图7不同R 3值下的传输曲线从以上三个图中可以看出，中心频率p ω的值分别是随着312C C R 、、的增大而减小，又一次验证了灵敏度的正确性即当灵敏度为负值时，电路的性能将随着其相应元件值的变化进行相反的变化。
从图中也可以看出在该变元件参数值的时候，不仅中心频率发生的变化，而且相应的增益、带宽也发生了变化。
也就是说要得到幅频特性好的曲线要综合考虑。
②对其增益H 0进行分析根据增益的导出式3，可以看出增益分别受R 1、C 1和K 值的约束。
下面分别对其进行分析。
1) 保持其他值不变即23141R R K ==Ω，12C =1C nF =。
设置R 1从41K Ω 到241K Ω ，步长为40K Ω，通过参数扫描分析得到V /out in V 与R 1的关系如图8所示，最下面的曲线是R 1为241K 时的曲线。
图8不同R1值下的传输曲线2)对C1其分析步骤和参数扫描结果与在中心频率中分析的一样，结果参考图5。
3)改变K的值，观察其幅频特性曲线的变化。
由K的表达式知，只有Ra 和Rb对其有影响进而影响增益。
保持其他值不变，设置Rb从10K到100K，以步长为20K变化。
其参数扫描结果如图9所示，最上面的曲线是Rb为10K时的曲线。
图9不同K值下的传输曲线从以上三步的分析来看，增益H0是随着R1、C1的值的增大而减小，随着K的值的增大而增大。
一般情况下在设计带通滤波器时要求其传输特性曲线在中心频率处的增益为0dB，故在R1为141K、C1为1n、Rb为10K时符合要求。
当改变其他三个时Q的值被改变，进而改变了K的值，最终对增益也会有一定的影响。
进一步验证了灵敏度的正确性。
结论：若通过改变K值来改变增益H的话则，幅频特性曲线只是沿着Y轴上下移动；若是通过R1、C1的变化来改变增益的话，则会影响中心频率和带宽，即幅频特性曲线的右半边会向左或向右移动。
③对其带宽BW进行分析根据带宽BW=ωp/Q，知改变中心频率和品质因数Q的值都对带宽有影响。
1)中心频率的改变对带宽的影响参考①中的各个分析。
2)品质因数对带宽的影响，因品质因数Q随着K的增大而增大，故改变K值即可。
保持其他元件参数值不变，设置R a从10K到100K，以步长为20K变化，参数扫描分析结果如图10所示，图10不同Q值下的传输曲线从上面的两步分析可以看出，整个电路所有用到的无源元件的参数改变就会影响到带宽的变化，其中对带宽最直接的影响是R a和R b的比值，由其关系式可得到R a K的值）。
仿真结果，验证了其正确性。
Q BW （因R a改变不会影响p综上所述，对带通滤波器的参数的调整是很困难的，若想要某一个电路性能指标达到理想效果进行相应的参数调整，也会带动其他电路性能的变化，故要想得到所有性能指标都达到很好很难。
在设计带通滤波器时要综合考虑各个性能指标取折中的办法进行参数以达到满足设计要求。
另外，在本实验中没有对带宽有定量的要求，所以没有对其进行定性的分析，带通滤波器的设计应按照带宽的需求来设计。