有源滤波器的频域测试
有源无源滤波器实验报告
有源无源滤波器实验报告
源：
滤波器是用来处理频率信号的电子设备，包括电子设备中有源滤波器（Active
Filter）和无源滤波器（Passive Filter）。
现在，本实验组将进行关于有源滤波器和无
源滤波器性能对比的实验后评估。
实验问题：
本实验将比较有源滤波器和无源滤波器的性能，考察它们在不同频率下的工作特性及
其各自的优缺点。
实验步骤：
实验步骤如下：
（1）设置实验仪器：首先，将有源滤波器和无源滤波器的信号电路连接到仪器的通
道A和B。
将两个通道的增益调节至0dB，以加强测量结果的准确性。
（2）有源滤波器实验：调节已经设置好的有源滤波器，以实现不同的截止频率。
将
信号源接到输入端，同时用示波器观察输入和输出信号，以观察滤波器特性。
（4）实验结果及分析：以两种滤波器不同的截止频率为参数，绘制其频率特性曲线，比较其各自的优势及特性，并对实验结果进行总结。
实验结果：
实验结果，有源滤波器在相同截止频率下比无源滤波器的工作效果要好，并且具有较
高的增益，低的失真，高的抑制比和快速的反应速度。
无源滤波器的灵敏度有限，受限于
增益，失真的和抑制比的变化范围也更小，反应速度也慢很多。
有源和无源滤波器实验报告
有源和无源滤波器实验报告1. 引言滤波器是信号处理中常用的工具，用于去除信号中的噪声或选择特定频率范围的信号。
滤波器可以分为有源和无源滤波器两种类型。
有源滤波器使用了一个或多个放大器来增强输入信号的能力，而无源滤波器则不使用放大器来改变信号的幅值。
本实验旨在比较有源和无源滤波器的性能差异，并对其进行测试和评估。
2. 实验目的本实验的目的是通过设计和测试有源和无源滤波器来了解它们的工作原理和性能特点，并对其进行比较。
3. 实验材料•信号发生器•电阻•电容•电感•示波器•多用表•连接线4. 实验步骤4.1 有源低通滤波器设计和测试1.根据所给的电路图，连接有源低通滤波器电路。
2.使用信号发生器产生一个频率为1000Hz的正弦波信号作为输入信号。
3.使用示波器测量输入和输出信号的幅值。
4.记录输入和输出信号的幅值，并计算增益。
5.将信号发生器的频率逐步调整，重复步骤3和4，以获得有源低通滤波器的频率响应曲线。
4.2 无源高通滤波器设计和测试1.根据所给的电路图，连接无源高通滤波器电路。
2.使用信号发生器产生一个频率为1000Hz的正弦波信号作为输入信号。
3.使用示波器测量输入和输出信号的幅值。
4.记录输入和输出信号的幅值，并计算增益。
5.将信号发生器的频率逐步调整，重复步骤3和4，以获得无源高通滤波器的频率响应曲线。
4.3 结果分析与比较1.将有源低通滤波器和无源高通滤波器的频率响应曲线进行比较。
2.分析并比较它们的增益特性、截止频率以及对不同频率信号的响应情况。
5. 实验结果实验结果如下：5.1 有源低通滤波器频率响应曲线在实验中，我们测得有源低通滤波器的频率响应曲线如下图所示：在这里插入有源低通滤波器的频率响应曲线图5.2 无源高通滤波器频率响应曲线在实验中，我们测得无源高通滤波器的频率响应曲线如下图所示：在这里插入无源高通滤波器的频率响应曲线图6. 结论通过对有源低通滤波器和无源高通滤波器的设计和测试，我们得出以下结论：- 有源滤波器能够增强输入信号的能力，具有较高的增益。
有源滤波器实验报告
实验七集成运算放大器的基本应用(H)—有源滤波器一、实验目的1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。
2、学会测量有源滤波器的幅频特性。
二、实验原理图7 —1四种滤波电路的幅频特性示意图由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。
可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。
根据对频率范围的选择不同，可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器，它们的幅频特性如图7 —1所示。
具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的，只能用实际的幅频特性去逼近理想的。
一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。
滤波器的阶数越高,幅频特性(a)低通(C)带通(d)带阻衰减的速率越快，但RC网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。
任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。
1、低通滤波器(LPF)低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。
如图7 —2 (a)所示，为典型的二阶有源低通滤波器。
它由两级RC滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C接至输出端，弓I入适量的正反馈，以改善幅频特性。
图7—2 ( b)为二阶低通滤波器幅频特性曲线。
图7 —2二阶低通滤波器电路性能参数R fA UP=^- 二阶低通滤波器的通带增益R I截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。
状。
2、高通滤波器(HPF与低通滤波器相反，高通滤波器用来通过高频信号，衰减或抑制低频信号。
只要将图7—2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换，即可变成二阶有源高通滤波器，如图7 —3(a)所示。
高通滤波器性能与低通滤波器相反，其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系，仿照LPH分析方法，不难求得HPF的幅频特性。
滤波器测试指标
滤波器测试指标滤波器是一种常用的信号处理工具，用于改变信号的频率特性。
在现实生活中，滤波器广泛应用于音频处理、图像处理、通信系统等领域。
为了确保滤波器的性能和效果，需要进行滤波器测试，并根据一些指标来评估其性能。
本文将介绍一些常见的滤波器测试指标。
1. 频率响应频率响应是衡量滤波器性能的重要指标之一。
它描述了滤波器对不同频率信号的响应情况。
一般来说，滤波器应该能够在感兴趣的频率范围内对信号进行衰减或增强，而在其他频率范围内保持较低的响应。
通过绘制滤波器的频率响应曲线，可以直观地了解滤波器的频率特性。
2. 幅频响应幅频响应是频率响应的一种表示形式，它描述了滤波器在不同频率下的增益或衰减情况。
通过绘制幅频响应曲线，可以清楚地观察到滤波器在不同频率下的增益或衰减情况。
一般来说，滤波器应在感兴趣的频率范围内具有较高的增益或较低的衰减，而在其他频率范围内具有较低的增益或较高的衰减。
3. 相频响应相频响应描述了滤波器对输入信号的相位变化情况。
滤波器的相频响应通常在频率响应曲线的基础上进行绘制。
相频响应的曲线可以显示滤波器对不同频率下信号相位的变化情况。
相位变化对于某些应用非常重要，如音频处理和通信系统。
4. 群延迟群延迟是指滤波器对不同频率下信号的传输延迟。
滤波器的群延迟可以通过测量滤波器的相频响应来计算。
群延迟是一个与频率有关的指标，它描述了滤波器对不同频率下信号的传输延迟的变化情况。
在某些应用中，如音频处理和通信系统，群延迟对于保持信号的时域特性非常重要。
5. 阻带衰减阻带衰减是描述滤波器在阻带内对信号的衰减程度。
一般来说，滤波器在阻带内应该具有较高的衰减，以确保不希望的频率成分被过滤掉。
阻带衰减通常以分贝为单位进行表示，分贝数值越大，衰减越明显。
6. 过渡带宽过渡带宽是指频率响应曲线中从通带到阻带之间的频率范围。
过渡带宽越小，滤波器的频率特性转换越快，滤波器的性能越好。
过渡带宽也是衡量滤波器性能的重要指标之一。
滤波器的测试指标
滤波器的测试指标1.频率响应：滤波器的频率响应是指滤波器对不同频率信号的传递特性。
常见的频率响应测试指标包括截止频率、通带衰减、阻带衰减等。
截止频率是指滤波器开始对输入信号进行滤波的频率点，通常用3dB衰减的截止频率表示；通带衰减指的是在通带频率范围内，滤波器输出信号的幅度与输入信号幅度之间的差异；阻带衰减是指在阻带频率范围内，滤波器输出信号的幅度与输入信号幅度之间的差异。
2.相移：滤波器的相移是指滤波器对不同频率信号的相位延迟。
相移可以导致滤波后信号的时间偏移，对于一些实时性要求较高的应用，相移的大小需要控制在一定范围内。
3.滤波器类型：测试滤波器类型的指标包括带通、带阻、低通和高通等。
这些指标描述了滤波器对于不同频率信号的传递特性。
4.阻带纹波：滤波器的阻带纹波是指在阻带频率范围内，滤波器输出信号幅度的波动情况。
阻带纹波越小，滤波器的准确性越高。
5.相位响应：相位响应描述了滤波器对不同频率信号的相位变化。
相位响应需要控制在一定范围内，以避免引起信号的相位失真。
6.噪声：滤波器的噪声是指滤波器在信号传递过程中引入的额外噪声。
噪声应尽量低，以保证滤波器对信号的准确度。
7.稳定性：滤波器的稳定性是指滤波器对输入信号的响应是否稳定。
稳定性测试指标包括有界输入稳定性和有界输出稳定性。
有界输入稳定性指的是当输入信号有界时，输出信号也是有界的；有界输出稳定性指的是当输入信号为0时，输出信号也为0。
8.精度：滤波器的精度是指滤波器输出信号与输入信号之间的误差。
通常使用均方误差（MSE）和峰值信噪比（PSNR）等指标来评估滤波器的精度。
9.鲁棒性：滤波器的鲁棒性是指滤波器对输入信号的变化和噪声的敏感程度。
鲁棒性越高，滤波器对于输入信号变化的适应性越好。
总之，滤波器的测试指标包括频率响应、相移、滤波器类型、阻带纹波、相位响应、噪声、稳定性、精度和鲁棒性等方面，这些指标可以用于评估滤波器的性能和准确度。
滤波器的选择和测试需根据具体应用场景和需求来确定。
有源滤波器实验报告-V1
有源滤波器实验报告-V1标题：有源滤波器实验报告引言：有源滤波器是一种常用的电子电路，有利于信号处理和滤波。
在本次实验中，我们将学习有源滤波器的原理和应用，并进行实验验证。
一、实验目的：1.了解有源滤波器的原理和分析方法2.掌握有源滤波器的特性及应用3.验证有源滤波器的基本性能二、实验原理：有源滤波器是由运算放大器和电容、电阻元器件组成的。
它可以对输入信号进行低通、高通、带通和带阻滤波。
有源滤波器的特点是可以调节增益和截止频率，并且具有高的品质因数和较大的带宽。
另外，有源滤波器还可以实现信号的放大和补偿等功能。
三、实验步骤：本次实验分别进行了低通滤波、高通滤波和带通滤波的实验，具体操作步骤如下：1.制定实验计划和准备实验器材。
2.按照电路图所示，连接低通滤波器电路，并打开电源。
3.根据输入信号，调节矩阵选择相应信号源。
先调节可变电阻调节电路增益，再调节电容实现截止频率调节。
4.打开示波器，测量输入和输出波形，并记录数据。
5.重复操作3和4，分别建立高通滤波器和带通滤波电路，记录数据。
6.关掉电源，清理实验器材。
四、实验结果：通过实验，我们得出了以下数据及结论：1.低通滤波器实验结果：截止频率为1.6 kHz，增益为2倍，滤波效果好。
2.高通滤波器实验结果：截止频率为2 kHz，增益为3倍，滤波效果明显。
3.带通滤波器实验结果：通带为0.3 kHz~1 kHz，增益为5倍，滤波效果较好。
结论：通过有源滤波器实验，我们验证了有源滤波器的基本性能，并深入理解了有源滤波器的原理和应用。
五、实验总结：本次实验使我们更好地了解有源滤波器的原理和应用，并深入学习了电子电路的知识。
同时也加强了我们的动手实验能力和团队协作能力，为以后的学习打下了坚实的基础。
有源滤波器实验报告
有源滤波器实验报告实验目的，通过实验了解有源滤波器的基本原理和性能特点，掌握有源滤波器的设计和调试方法。
一、实验原理。
有源滤波器是利用运算放大器等有源元件构成的滤波器。
有源滤波器有很高的输入阻抗，可以避免负载效应，同时具有较高的增益，能够提供滤波器所需的电压增益。
有源滤波器的频率特性由运算放大器和被动元件的特性共同决定，因此可以通过调整被动元件的数值来改变滤波器的频率特性。
二、实验仪器与设备。
1. 示波器。
2. 函数信号发生器。
3. 直流稳压电源。
4. 电阻、电容、运算放大器等元器件。
5. 面包板、连接线等。
三、实验步骤。
1. 按照设计要求，选择合适的运算放大器和被动元件，并按照电路图连接电阻、电容和运算放大器等元器件。
2. 将函数信号发生器的输出端与有源滤波器的输入端相连，调节函数信号发生器的频率和幅度，观察有源滤波器的输入输出波形。
3. 将示波器的探头分别连接到有源滤波器的输入端和输出端，调节函数信号发生器的频率，观察示波器上的输入输出波形，并记录波形的变化。
4. 分别测量不同频率下有源滤波器的输入输出电压，绘制输入输出电压与频率的关系曲线。
5. 对有源滤波器的电路参数进行调整，观察滤波器的频率特性的变化。
四、实验结果与分析。
通过实验测量得到了有源滤波器的输入输出波形和输入输出电压随频率变化的曲线。
从实验结果可以看出，有源滤波器能够实现对不同频率信号的滤波处理，同时具有较高的增益。
通过调整电路参数，可以改变有源滤波器的频率特性，实现对不同频率信号的滤波效果。
五、实验总结。
本实验通过对有源滤波器的基本原理和性能特点进行了实验验证，掌握了有源滤波器的设计和调试方法。
通过实验，加深了对有源滤波器的工作原理的理解，提高了实验操作能力和实验数据处理能力。
六、实验心得。
通过本次实验，我深刻理解了有源滤波器的原理和性能特点，掌握了有源滤波器的设计和调试方法。
在实验中，我遇到了一些问题，但通过认真思考和实验操作，最终取得了满意的实验结果。
滤波器的时域和频域分析方法
滤波器的时域和频域分析方法滤波器是信号处理中常用的工具，它可以对信号进行去噪、降低干扰等操作。
在使用滤波器进行信号处理时，我们需要了解滤波器的时域和频域分析方法，以便更好地理解和优化滤波器的性能。
I. 时域分析方法时域分析是对滤波器在时间上的响应进行研究的方法。
下面介绍几种常用的时域分析方法。
1. 输入-输出时域分析输入-输出时域分析是通过给滤波器输入一个已知的测试信号，观察输出信号的变化来研究滤波器的特性。
常用的测试信号包括脉冲信号、正弦信号等。
通过分析输出信号的振幅、相位和波形等参数，可以得到滤波器的时域响应。
2. 单位冲激响应单位冲激响应是指在滤波器输入端输入单位冲激信号时，滤波器的输出响应。
单位冲激响应可以通过计算滤波器的冲激响应函数得到，也可以通过实验测量得到。
单位冲激响应对于分析和设计滤波器非常重要，可以用于计算滤波器的频率响应等。
II. 频域分析方法频域分析是通过将信号从时域转换到频域，研究信号在频率上的特性。
下面介绍几种常用的频域分析方法。
1. 傅里叶变换傅里叶变换是将信号从时域转换到频域的一种数学工具。
通过对信号进行傅里叶变换，我们可以得到信号的频谱信息，即信号在不同频率上的幅度和相位。
对于滤波器的频域分析，傅里叶变换可以帮助我们理解滤波器对不同频率成分的响应。
2. 频率响应频率响应是指滤波器在频域上对不同频率成分的响应情况。
我们通常使用幅度响应和相位响应来描述滤波器的频率特性。
幅度响应表示滤波器对不同频率成分的衰减或增益程度，相位响应表示滤波器对不同频率成分的相位延迟。
通过分析滤波器的频率响应，可以判断滤波器的通带、阻带和截止频率等参数。
III. 综合分析方法在实际应用中，时域和频域分析方法常常相互结合，进行综合分析。
通过同时分析滤波器的时域和频域特性，我们可以更全面地了解滤波器的性能和特点。
综上所述，滤波器的时域和频域分析方法是对滤波器进行性能评估和优化的重要手段。
通过时域分析方法，我们可以了解滤波器在时间上的响应特性；通过频域分析方法，我们可以了解滤波器在不同频率上的响应情况。
滤波器测试指标
滤波器测试指标滤波器是信号处理中常用的一种工具，用于改变信号的频率特性或波形。
它可以滤除不需要的频率成分，保留感兴趣的信号。
滤波器的性能评估是衡量其有效性和适用性的重要指标。
一、频率响应频率响应是评估滤波器性能的重要指标之一。
它描述了滤波器在不同频率下的增益或衰减情况。
通常用频率响应曲线来表示，横轴表示频率，纵轴表示增益或衰减。
频率响应曲线可以帮助我们了解滤波器在不同频率下的传递特性，以及它对不同频率信号的处理效果。
二、截止频率截止频率是指滤波器对信号进行滤波的边界频率。
在低通滤波器中，截止频率是指滤波器能够通过的最高频率。
在高通滤波器中，截止频率是指滤波器能够通过的最低频率。
截止频率的选择直接影响着滤波器的滤波效果，需要根据具体应用场景来确定。
三、滤波器类型滤波器可以根据其频率响应特性来分类。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器能够通过低于截止频率的信号，而滤除高于截止频率的信号。
高通滤波器则相反，能够通过高于截止频率的信号，而滤除低于截止频率的信号。
带通滤波器则可以通过一定范围内的信号，而滤除其他频率的信号。
带阻滤波器则相反，可以滤除一定范围内的信号，而通过其他频率的信号。
四、滤波器的阶数滤波器的阶数是指滤波器的复杂度或复杂程度。
阶数越高，滤波器的频率响应越陡峭，滤波器的滤波效果越好。
但是，高阶滤波器也会带来更多的计算复杂度和延迟。
在实际应用中，需要根据需要权衡阶数与性能的平衡。
五、滤波器的时域响应除了频率响应，滤波器的时域响应也是评估其性能的重要指标之一。
时域响应描述了滤波器对输入信号的处理效果，可以分析滤波器的时延、失真等情况。
常见的时域响应包括单位脉冲响应和单位阶跃响应。
六、滤波器的稳定性滤波器的稳定性是指滤波器的输出是否会在输入有限的情况下无穷增长或发散。
稳定的滤波器可以保证输出信号有限且收敛，不会出现不稳定的情况。
稳定性是滤波器设计中需要考虑的重要因素。
滤波器的时域和频域滤波性能评估
滤波器的时域和频域滤波性能评估滤波器在信号处理领域中起着重要的作用，可用于去除噪声、滤波信号、增强特定频率成分等。
滤波器的性能评估是确保其有效运行的关键步骤，其中时域和频域分析是评估滤波性能的两种常用方法。
一、时域分析时域分析是通过观察信号在时间上的变化来评估滤波器的性能。
在时域中，我们可以观察到滤波器对信号的幅度和相位造成的影响。
1. 幅度响应滤波器的幅度响应描述了滤波器在不同频率下的衰减或放大程度。
幅度响应通常以频率响应曲线或振幅-频率特性图的形式表示。
2. 相位响应相位响应描述了滤波器对不同频率下信号的相位延迟情况。
相位响应可以通过绘制相位-频率特性图来展示。
通过分析滤波器的幅度和相位响应，我们可以评估其对于不同频率下信号的衰减、放大、延迟等性能。
二、频域分析频域分析是通过将信号转换到频域来评估滤波器的性能。
频域分析可以提供更详细的频率和幅度信息，具有更高的精度。
1. 傅立叶变换傅立叶变换将信号从时域转换到频域，可将信号表示为幅度和相位谱。
通过对滤波后的信号进行傅立叶变换，我们可以观察滤波器对信号频谱的影响。
2. 频谱响应频谱响应描述了滤波器在频域中的工作情况。
它表示滤波器对各个频率成分的衰减或放大程度。
频谱响应通常以幅度-频率曲线或相位-频率曲线的形式展示。
通过对滤波器进行频域分析，我们可以得到更详细和准确的滤波性能评估结果。
三、滤波器性能评估指标在时域和频域分析中，我们可以使用以下指标来评估滤波器的性能：1. 通带增益通带增益是指滤波器在其通带频率范围内信号的放大程度。
通带增益应接近理想值，且不应产生失真。
2. 阻带衰减阻带衰减是指滤波器在其阻带频率范围内对信号的衰减程度。
阻带衰减应达到设计要求，以有效地去除不需要的频率成分。
3. 相移相移指滤波器对信号的相位延迟情况。
在某些应用中，需要考虑滤波器引入的相位延迟以保持信号的准确性。
4. 稳定性滤波器的稳定性表示滤波器是否具有有限和可控的输出响应。
滤波器幅频特性的测试
实验一1-1 滤波器幅频特性的测试一．实验目的1．了解无源和有源滤波器的工作原理及应用。
2．掌握滤波器幅频特性的测试方法。
二．实验原理滤波器是一种选频装置，可以使某给定频率范围内的信号通过而对该频率范围以外的信号极大地衰减。
1．RC 无源低通滤波器RC 无源低通滤波器原理如图1-1所示。
这种滤波器是典型的一阶R C 低通滤波器，它的电路简单，抗干扰性强，有较好的低频性能，构成的组件是标准电阻、电容，容易实现。
其传递函数为=)(s H 11)()(+=s s u s u i oτ （1-1） 式中：τ=RC 。
低通滤波器频率特性为 ωτωj j H +=11)( （1-2） 图1-1RC 低通滤波器其幅频特性)(ωA 为 2)(11)(ωτω+=A （1-3）低通滤波器的截止频率为RCf c π21=（1-4） 图1-2 一阶有源低通滤波器2．RC 有源低通滤波器RC 有源低通滤波器原理如图1-2所示。
它是将一阶R C 低通滤波网络接入运算放大器输入端构成的。
运算放大器在这里起隔离负载影响、提高增益和带负载能力的作用。
有源低通滤波器的传递函数为1)()()(+==s Ks u s u s H i o τ （1-5） 式中：11R R K F+=（R 1、RF 参数可参考图1-2，也可自选）。
频率特性为ωτωj Kj H +=1)( （1-6）R式（1-5）与式（1-1）相似，只是增益不同。
3．幅频特性的测试本实验是对以上两种低通滤波器进行幅频特性测试。
滤波器的幅频特性采用稳态正弦激励试验的办法求得。
对滤波器输入正弦信号x（t）=x0sinωt，在其输出达到稳态后测量输出和输入的幅值比。
这样可得到该输入信号频率ω下滤波器的传输特性。
逐次改变输入信号的频率，即可得到幅频特性曲线。
滤波器测试指标
滤波器测试指标一、引言滤波器是信号处理中常用的一种工具，用于去除信号中的噪声或者对信号进行频率调整。
在实际应用中，滤波器的性能指标对于滤波结果的质量至关重要。
本文将详细介绍滤波器测试的指标，包括频率响应、相位响应、群延迟等。
二、频率响应频率响应是指滤波器在不同频率下对信号的响应情况。
通常使用频率响应曲线来表示，横轴表示频率，纵轴表示增益或衰减。
常见的频率响应测试方法有：2.1 正弦波测试通过输入不同频率的正弦波信号，观察滤波器的输出，可以得到滤波器的频率响应。
测试时需要注意选择合适的振幅和频率范围，以及采样率。
2.2 单位冲激响应测试单位冲激响应测试是通过输入单位冲激信号，观察滤波器的输出，然后进行傅里叶变换，得到频率响应。
该方法适用于线性时不变（LTI）系统的测试。
2.3 频率扫描测试频率扫描测试是通过输入一段频率范围内的信号，观察滤波器的输出，得到频率响应曲线。
该方法适用于对滤波器的整个频率范围进行测试。
三、相位响应相位响应是指滤波器对信号的相位变化情况。
通常使用相位响应曲线来表示，横轴表示频率，纵轴表示相位。
相位响应的测试方法与频率响应类似，可以通过正弦波测试、单位冲激响应测试或频率扫描测试得到。
四、群延迟群延迟是指滤波器对不同频率的信号引入的延迟情况。
群延迟曲线表示滤波器在不同频率下的延迟情况。
群延迟的测试方法一般使用频率扫描测试，得到的结果可以用于评估滤波器对信号的时域特性影响。
五、其他测试指标除了频率响应、相位响应和群延迟外，还有一些其他重要的测试指标，如滤波器的带宽、截止频率、抖动等。
这些指标的测试方法和评估标准根据具体的滤波器类型和应用场景可能有所不同。
六、总结滤波器测试指标是评估滤波器性能的重要依据，包括频率响应、相位响应、群延迟等。
通过合适的测试方法和评估标准，可以对滤波器的性能进行全面、详细、完整和深入的评估，从而为滤波器的设计和应用提供参考。
参考文献1.Smith, S. W. (1997). The Scientist and Engineer’s Guide toDigital Signal Processing. California Technical Publishing.2.Oppenheim, A. V., & Schafer, R. W. (2010). Discrete-Time SignalProcessing. Pearson Education.。
实验3.11 有源滤波器
123实验3.11 有源滤波器一、实验目的（1）了解滤波器的性能特点。
（2）掌握滤波器的调试及有关参数的测量方法。
二、实验设备及材料双踪示波器、万用表、毫伏表、直流稳压电源、函数信号发生器、实验电路板、面包板、运算放大器及电阻、电容等元件。
三、实验原理滤波器是一种能让一定频率或一定频率范围内的信号通过，同时又能阻止其他频率 的信号通过的电路。
由有源器件（晶体管或集成运放）和电阻、电容构成的滤波器称为RC 有源滤波器。
根据滤波器所能通过信号的频率范围或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低 通、高通、带通与带阻等4种滤波器。
按性能滤波器分为一阶、二阶和高阶滤波器。
阶数越高，其幅频特性越接近于理想特性，滤波器的性能就越好。
1、低通滤波器（LPF ）低通滤波器是一种用来传输低频段信号，抑制高频段信号的电路。
当信号的频率高 于某一特定的截止频率f c 时，通过该电路的信号会被衰减（或被阻止），而低于f c 的信 号则能够畅通无阻地通过该滤波器。
能够通过的信号频率范围定义为通带；阻止信号通 过的频率范围定义为阻带，通带与阻带之间的分界点就是截止频率f c 。
A up 为通带内的 电压放大倍数，当输入信号的频率由小到大增加到使滤波器的电压放大倍数等于0.707A up 时，所对应的频率称为截止频率f c 。
（1）一阶低通滤波器图3.11.1是一种简单的一阶低通滤波器，它由同相电压放大器和RC 低通电路组成。
对于频率低于f c 的输入信号u i ，电容器的容抗X C 很大，输入信号的电压几乎都降落在电容C 上，因此u + 增大，输出电压增大。
如果输入信号的频率增加到高于f c ，则电容器的容抗X C 减小，输入信号的大部分电压降落在电阻上，结果电容上的压降减小，因此u +减小，输出电压减小。
图3.11.1 一阶低通滤波器124该电路的传递函数为：upi o u •+11=)()(=)(A sCR s U s U s A （3-11-1）其中，34up +1=R RA ，在式（3-11-1）的分母中，由于s 为一次幂，故称为一阶低通滤波器。
实验五 有源滤波器
实验五有源滤波器一、实验目的1、熟悉有源滤波器的构成及其特性。
2、学会测量有源滤波器幅频特性。
二、实验原理滤波器是一种能使某一部分频率比较顺利地通过而另一部分频率受到较大衰减的装置。
常用在信息的处理、数据的传送和干扰的抑制等方面。
1、低通滤波器本实验的低通滤波电路如图7-1为一、二阶有源滤波电路。
注意电路中第一级的电容接到了输出端，相当于电路中引入反馈，目的是为了让输出电压在高频段迅速下降，而在接近截止频率ω的范围内输出电压又不致下降过多，从而有利于改善滤波特性。
因为两级滤波电路中的电阻、电容值相等。
它们的输入、输出关系是：VΣ′=VΣ=V0A V Ȧ=V0′V I=A V1−(ωω0)2j1ϴωω02、高通滤波器将低通滤波器中起滤波作用的R、C互换，即可变成高通滤波电路。
高通滤波电路的频率响应和低通滤波是“镜象”关系。
它们的输入、输出关系为：Ȧ=V0′V i=(ωω0)2A V1−(ωω0)2+J1Qωω03、带阻滤波器带阻滤波器是在规定的频带内，信号不能通过（或受到很大衰减）而在其余频率范围，信号则能顺利通过。
将低通滤波器和高通滤波器进行组合，即可获得带阻滤波器。
它们的输入、输出关系为：Ȧ=V0′i=A V(1+jωω0)21+2(2−A V)′jωω0+(ωω0)2三、仪器及设备1、示波器2、信号发生器3、集成运算放大电路模块四、预习要求1、预习教材有关滤波器内容。
2、分析图7-1、图7-2、图7-3所示电路。
写出它们的增益特性表达式。
3、计算图7-1、图7-2电路的截止频率，图7-3电路的中心频率。
4、画出三个电路的幅频特性曲线。
五、实验内容1、低通滤波器实验电路如图7-1所示。
其中反馈电阻5R2选用22kΩ电位器，5.7k为设定值。
图7-1低通滤波器按表7-1内容测量并记录。
表7-1低通滤波器测试记录表2、高通滤波器实验电路如图7-2所示。
图7-2高通滤波器按表7-2内容测量并记录表7-2高通滤波器测试记录表3、带阻滤波器实验电路如图7-3所示。
有源滤波器的频域测试
实验四：有源滤波器的频域测试一、实验目的（1）熟悉Multisim2001仿真软件的操作； （2）熟悉用运放构成有源滤波器的原理；二、实验电路原理由RC 元件与运算放大器组成的滤波器称为RC 有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，面对此频率范围以外的信号抑制或急剧衰减。
有源滤波器在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面广泛应用，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于1MHZ 以下的低频范围。
根据通过信号的容许频率范围，可分为低通、高通、带通、带阻等四种滤波器。
1、 二阶有源低通滤波器二阶有源低通滤波器电路如图1所示。
它是一种具有正相增益的常用二阶低通滤波器电路，运放和它的两个连接电阻R 3、R 4形成一个电压控制电压源（VCVS ）。
运放的增益为 K=1+R 4/R 3它为滤波器提供了增益。
幅频特性如图2所示。
其中截止频率ωn 2=1/(R 1R 2C 1C 2) 该类滤波器具有元件数量小、输出阻抗低、元件间差值范围小和放大能力比较高等优点。
而且增益值可用电位器微调R 3、R 4进行精确的调整。
VCVS 滤波器一般用于品质因数值不高于10的场合。
2、 二阶有源高通滤波器二阶有源高通滤波器电路如图3所示。
滤波器中的运放增益为K=1+R 4/R 3，幅频特性如图4所示。
其中截止频率ωn 2=1/(R 1R 2C 1C 2)。
C2图1 低通滤波器电路fFcK图2低通滤波器幅频特性3、 二阶有源带通滤波器二阶有源带通滤波器电路如图5所示。
滤波器的增益为K=1+R 5/R 4。
幅频特性如图6所示。
R1图3 高通滤波器电路f FcK图4高通滤波器幅频特性R2图5 带通滤波器电路fFoK图6带通滤波器幅频特性三、实验硬件和软件（1）计算机 1台（2）MULTISIM2001软件四、实验预习要求：1、复习好《电子测量》中频域测量的有关章节。
2、作好测试记录的准备。
五、实验内容1、二阶有源低通滤波器（1）有源滤波器已定参数：C1=C2=1000P ；R1=10K ；R2=22K ；R3=R4=62K ； （2）测试二阶低通滤波器的幅频特性，观察其增益与c f 。
有源滤波器的实验
实验十二有源滤波器的研究一、实验目的1．掌握测定有源滤波器的幅频特性的方法。
2．了解由运算放大器构成的一些二阶有源滤波器电路及其特性。
3．通过理论分析和实验测试加深对有源滤波器的认识。
二、实验原理从上世纪二十年代至六十年代，电滤波器主要由无源元件R、L、C构成，称为无源滤波器。
为了提高无源滤波器的质量，要求所用的电感元件具有较高的品质因数Q L，但同时又要求有一定的电感量，这就必然增加电感元件的体积，重量与成本。
这种矛盾在低频时尤为突出。
为了解决这一矛盾，五十年代有人提出用由电阻、电容与晶体管组成的有源网络替代电感元件，由此产生了用有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器，称为有源滤波器。
六十年代末由分立元件组成的有源滤波器得到应用。
七十年代以来，由薄膜电容、薄膜电阻和硅集成电路运算放大器构成的薄膜混合集成电路提供了大量质优价廉的小型和微型有源RC滤波器。
集成电路技术的出现和迅速发展给有源滤波器赋予巨大的生命力。
集成电路有源滤波器不但从根本上克服了R、L、C无源滤波器在低频时存在的体积和重量上的严重问题，而且成本低、质量可靠及寄生影响小。
和无源滤波器相比，它的设计和调整过程较简便，此外还能提供增益。
当然，有源滤波器也有如下缺点：1．由于有源元件固有的带宽限制，使绝大多数有源滤波器仅限于音频范围(f≤20KHZ)内应用，而无源滤波器没有这种上界频率限制，适用的频率范围可高达500MHZ。
2．生产工艺和环境变化所造成的元件偏差对有源滤波器的影响较大。
3．有源元件要消耗功率。
尽管如此，在声频(f≤4KHZ)范围内有源滤波器在经济和性能上要比无源滤波器优越得多，因此在世界各国先进的电话通信系统中得到极其广泛的应用。
任何复杂的n阶有源滤波器总是由若干个二阶有源基本节和一阶无源基本节连接而成，其中二阶有源基本节尤为重要。
三、实验内容1．二阶有源RC低通滤波器(1)二阶有源RC低通滤波器的幅频特性图附录2—1图附录2—1所示电路为二阶有源RC 低通滤波器，运算放大器A 构成同相放大器，其闭环增益为211=+=R R A F, (利用这一点可以判断运算放大器工作是否正常)。
滤波器幅频特性的测试
实验一1-1 滤波器幅频特性的测试一．实验目的1．了解无源和有源滤波器的工作原理及应用。
2．掌握滤波器幅频特性的测试方法。
二．实验原理滤波器是一种选频装置，可以使某给定频率范围内的信号通过而对该频率范围以外的信号极大地衰减。
1．RC 无源低通滤波器RC 无源低通滤波器原理如图1-1所示。
这种滤波器是典型的一阶RC 低通滤波器，它的电路简单，抗干扰性强，有较好的低频性能，构成的组件是标准电阻、电容，容易实现。
其传递函数为=)(s H 11)()(+=s s u s u i oτ （1-1） 式中：τ=RC 。
低通滤波器频率特性为ωτωj j H +=11)( （1-2） 图1-1 RC 低通滤波器 其幅频特性)(ωA 为2)(11)(ωτω+=A （1-3）低通滤波器的截止频率为RC f c π21= （1-4） 图1-2 一阶有源低通滤波器2．RC 有源低通滤波器RC 有源低通滤波器原理如图1-2所示。
它是将一阶RC 低通滤波网络接入运算放大器输入端构成的。
运算放大器在这里起隔离负载影响、提高增益和带负载能力的作用。
有源低通滤波器的传递函数为1)()()(+==s K s u s u s H i o τ （1-5） 式中：11R R K F +=（R 1、R F 参数可参考图1-2，也可自选）。
频率特性为ωτωj K j H +=1)( （1-6） R式（1-5）与式（1-1）相似，只是增益不同。
3．幅频特性的测试本实验是对以上两种低通滤波器进行幅频特性测试。
滤波器的幅频特性采用稳态正弦激励试验的办法求得。
对滤波器输入正弦信号x（t）=x0sinωt，在其输出达到稳态后测量输出和输入的幅值比。
这样可得到该输入信号频率ω下滤波器的传输特性。
逐次改变输入信号的频率，即可得到幅频特性曲线。
三．实验仪器和设备1．低频信号发生器一台2．毫伏表一台3．直流稳压电源一台4．RC无源滤波器接线板一块5．有源低通滤波器线路板一块四．实验步骤1．将RC滤波器接线板低通滤波器部分的R值调到适当的位置。
实验五有源滤波器
实验五有源滤波器一．实验目的1．掌握由集成运放构成的有源滤波器。
2．进一步掌握频率特性的测试方法。
3．学会绘制对数频率特性曲线。
二．实验原理由运放和RC网络可以构成有源滤波器，与无源的LC滤波器相比较，它具(00ωωQ 式中 11R R A f vo +=RC10=ω voA Q -=31称为品质因数电路的幅频特性曲线如图5-2（b ）示，不同的Q 值，幅频特性曲线不同，通带外的幅频特性曲线以/40dB -十倍频衰减。
若电路设计得使7070Q .=，即23A vo -=，那么该滤波电路的幅频特性在通带内有最大平坦度，称为巴特沃兹（Botterworth ）滤波器。
例：低通滤波器（LPF ）设计实例要求设计一个LPF ，其截止频率为500Hz ，Q 值为0.707，0f f >>处的衰减速率不低于10/30dB 倍频。
首先，因为要求0f f >>处的衰减速率不低于10/30dB 倍频。
确定滤波器的阶数为2；然后 根据0f 的值选择电容C 的值，一般来讲，滤波器中电容的容量要小于1μF ，电阻的值至少要求Ωk 级。
假设取F 10C μ.=，则根据RCf π210=即 Z H R f 500101.02160=⨯⨯=-π 可求得Ω=3185R 。
最后再根据Q 值求1R 和f R ，因为707.0=Q ，即707.031=-A ，586.10=A ，又因为集成运放要求两个输入端的外接电阻对称，可得586.111=+R R f R R R R R f 2//1=+= 可得：Ω=k R 06.171，Ω=k R f 10。
三．实验内容1． 按图接好二阶低通有源滤波电路，取Ω=K 33R ，F 010C μ.=，Ω=K 27R 1，Ω=K 815R f .。
2．测试滤波器的幅频特性滤波器输入加正弦信号，维持信号的大小V 5V i =（有效值），改变信号的频率，测量在不同频率下输出电压值o V ，数据填入表5-1。
有源滤波器试验报告材料
实用文档实验七集成运算放大器的根本应用(n)一有源滤波器一、实验目的1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器.2、学会测量有源滤波器的幅频特性.二、实验原理图7—1四种滤波电路的幅频特性示意图由RM件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号.可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面,但因受运算放大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围.根据对频率范围的选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性如图7—1所示.具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的,只能用实际的幅频特性去逼近理想的.一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然.滤波器的阶数越高标准文案实用文档衰减的速率越快,但RC 网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难.任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC 有滤波器级联实现.1、低通滤波器(LPF)低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号.如图7—2(a)所示,为典型的二阶有源低通滤波器.它由两级RC 滤波环节与同相比 例运算电路组成,其中第一级电容C 接至输出端,引入适量的正反应,以改善幅频特性.图7—2(b)为二阶低通滤波器幅频特性曲线.图7—2二阶低通滤波器电路性能参数R fA uP =1+」二阶低通滤波器的通带增益R i ,1——…E,—f o 截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率.2T RCQ=-^—品质因数,它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形3-A u P状.2、高通滤波器(HPF)与低通滤波器相反,高通滤波器用来通过高频信号,衰减或抑制低频信号.只要将图7—2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换,即可变成二阶有源高通(b)频率特性电路图(a)滤波器,如图7-3(a)所示.高通滤波器性能与低通滤波器相反,其频率响应和低通滤波器是“镜象〞关系,仿照LPH分析方法,不难求得HPF的幅频特性.标准文案实用文档图7—3二阶高通滤波器电路性能参数Apf o Q 各量的函义同二阶低通滤波器.图7—3(b)为二阶高通滤波器的幅频特性曲线,可见,它与二阶低通滤波器的幅频特性曲线有“镜像〞关系.3、带通滤波器(BPF)电路性能参数f/foRE47K -c=i+12V12.喝片Ua-20-40(a)电路图(b)幅频特性图7-4二阶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或抑制.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7-4(a)所示.(a)电路图(b) 幅频特性通带增益A up RR fR4R1cB标准文案实用文档1Q=2(2-A up )、实验设备与器件标准文案中央频率 ——■—2(一一) 2冗\RCRR 3 通带宽度 R f D 112 B=—(- CR 1R 2R 3R 4 选择性 Q=2 B 此电路的优点是改变Rf 和R 的比例就可改变频宽而不影响中央频率. 4、带阻滤波器〔BEF 〕 如图7—5〔a 〕所示,这种电路的性能和带通滤波器相反,即在规定的频带内,信号不 能通过〔或受到很大衰减或抑制〕,而在其余频率范围,信号那么能顺利通过. 在双T 网络后加一级同相比例运算电路就构成了根本的二阶有源 BEF .频率特性电路图(a)(b)图7—5二阶带阻滤波器电路性能参数通带增益A upR f=1-R I中央频率 12T RC 带阻宽度B=2(2—A up)f 0 选择性实用文档1、±12V直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、交流毫伏表5、频率计6、^A741X1;电阻器、电容器假设干.四、实验内容1、二阶低通滤波器实验电路如图7—2(a)(1)粗测：接通±12V电源.U i接函数信号发生器,令其输出为U=1V的正弦波信号在滤波器截止频率附近改变输入信号频率,用示波器或交流毫伏表观察输出电压幅度的变化是否具备低通特性,如不具备,应排除电路故障.(2)在输出波形不失真的条件下,选取适当幅度的正弦输入信号,在维持输入信号幅度不变的情况下,逐点改变输入信号频率.测量输出电压,记入表7-1中,描绘频率特性曲线.表7—1f(Hz)100300500700800900937.81k 1.5k2k3kVo(V)8887.6 6.06 6.32 5.47 4.72 3.12 1.880.862、二阶高通滤波器实验电路如图7—3(a)(1)粗测：输入U=1V正弦波信号,在滤波器截止频率附近改变输入信号频率,观察电路是否具备高通特性.(2)测绘高通滤波器的幅频特性曲线,记入表7-2.f(Hz)1001103005008001k2kVo(V) 5.28 5.767.67.67.67.67.6标准文案实用文档表7—2f(Hz)501003005008001k2k Vo(V) 3.2410.61514.612.610.6 3.44 3、带通滤波器实验电路如图7—4(a),测量其频率特性.记入表7—3.(1)实测电路的中央频率f o(2)以实测中央频率为中央,测绘电路的幅频特性・I七掰0■IthIG■ElLaEckc用Srfn>dMian工FK*T-I UM WM L>«lp号亡13a.■国他,.mi^x■㈡幅①-44、带阻滤波器实验电路如图7—5(a)所示.(1)实测电路的中央频率f0H k lH9I〞标准文案实用文档(2)测绘电路的幅频特性,记入表7-4.表7—4f(Hz)f L(Hz)f H(Hz)BW(Hz)Vo(V) 1.61k 5.62k 4.01k八、思考题1、举例说明上述四种电路在实际生活中的应用范围及作用.答：1、低通滤波器：一般用于滤除高频干扰2、高通滤波器：一般用于滤除低频干扰或交流耦合3、带滞滤波器：一般用于通过限定带宽的有效信号4、带阻滤波器：一般用于滤除特定频率的干扰信号2、画出上述四种电路的幅频特性曲线图.1、低通滤波器：ACAnalysis54,右注333匕0-sdNlHCHT1W1OTIk10kFrequency(Hz)应I罡」标准文案ACAnalysis 110100Ik10k1OTkFrequency(Hz) 阿SACAnalysis 4-名3- 实用文档 2、局通滤波器: ACAnalysis ----3210-11Ik10k Frequency(Hz) □工就' 3、带滞滤波器:岩1101ODFrequen 叼(Hz) 4、带阻滤波器:ACAnalysis 45Q2.0175Q.OOm-50000m-250.00m-0.00 ■250OQm标准文案。
滤波器的频响特性测定
滤波器的频响特性测定一、实验目的1.了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。
2.对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。
3.学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。
二、实验原理1.滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个双口网络，它允许某些基本频率(通常是某个频带范围)的信号通过，而其他频率的信号受到衰减或是抑制，这些网络可以是由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器，也可以是由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。
2.根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和带阻滤波器（BEF）四种。
把能够通过的信号频率范围定义为通带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。
而通带和阻带的分界点的频率fc成为截止频率或转折频率。
图2-6-1中的Aup为通带的电压放大倍数，fc为截止频率，fo为中心频率，fl和fh分别为低端和高端截止频率。
其中，低通滤波器的通频带为：BW=(0~ωc)=2π（0~fc）。
高通滤波器的通频带为：BW=（ωc~∞）=2π（fc~∞）。
带通滤波器的通频带为：BW=ωh-ωl=2π(fh-fl)。
带阻滤波器的通频带为：BW=2π(0~fl)∪2π(fl~∞)。
（d）无源带阻（e）有源低通（f）有源高通（g）有源带通（h）有源带阻2.点频法测定低通滤波器频响特性试验数据表f/Hz 8 102.68 5921 9155 12038 18452 U1/V 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 U2/V 2.8 2.4 2.4 2.0 1.8 1.4。
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有源滤波器的频域测试
（虚拟仪器方式）
一、实验目的
（1）熟悉虚拟信号发生器如何在软件控制下产生扫频信号； （2）熟悉用运放构成有源滤波器的原理；
（3）熟悉基于虚拟仪器测试平台的滤波器幅频特性的自动测试技术。
二、实验电路原理
由RC 元件与运算放大器组成的滤波器称为RC 有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，面对此频率范围以外的信号抑制或急剧衰减。
有源滤波器在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面广泛应用，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于1MHZ 以下的低频范围。
根据通过信号的容许频率范围，可分为低通、高通、带通、带阻等四种滤波器。
1、 二阶有源低通滤波器（压控电压源VCVS ）
二阶有源低通滤波器电路如图1所示。
它是一种具有正相增益的常用二阶低通滤波器电路，运放和它的两个连接电阻3R 、4R 形成一个电压控制电压源（VCVS ）。
运放的增益为
431R K R =+
，它为滤波器提供了增益。
幅频特性如图2所示。
其中截止频率212121
c R R C C ω=。
VCVS 滤波器具有元件数量小、输出阻抗低、元件间差值范围小和放大能力比较高等优点。
而且增益值可用电位器微调3R 、4R 进行精确的调整。
VCVS 滤波器一般用于品质因数
值不高于10的场合。
2、 二阶有源高通滤波器（VCVS ）
二阶有源高通滤波器电路如图3所示。
滤波器中的运放增益为
4
31R K R =+
，也可将3
R 开路而4R 短路，让运放构成一个电压跟随器。
幅频特性如图4所示。
其中截止频率
212121
c R R C C ω=。
C2
图1 低通滤波器电路
f
Fc
K
图2低通滤波器幅频特性
3、 二阶有源带通滤波器（VCVS ）
二阶有源带通滤波器电路如图5所示。
滤波器的增益为
5
41R K R =+。
幅频特性如图
6所示。
其中中心频率
231212111c R C C R R ω⎛⎫
=
+ ⎪⎝⎭。
R1
图3 高通滤波器电路
f
Fc
K
图4高通滤波器幅频特性
R2
图5 带通滤波器电路
f
Fo
K
图6带通滤波器幅频特性
4、 二阶有源带阻滤波器（VCVS ）
二阶有源带阻滤波器电路如图7所示。
这种滤波器需用的元件数最少，可得到正相增益，品种因数限制在10以下，增益K 限定在1。
幅频特性如图8所示。
其中中心频率
221211
c R R C ω=。
R3
图7 带阻滤波器电路
f
K K
图8带阻滤波器幅频特性
三、实验硬件和软件
（1）虚拟信号发生器软件 1套 （2）虚拟示波器软件 1套 （3）实验平台（USB 接口）硬件 1台 （4）计算机 1台 （5）有源滤波器实验电路板 1块 （6）数字直流稳压电源 1台
四、实验预习要求：
1、复习好《电子测量》中频域测量的有关章节。
2、阅读虚拟仪器操作说明，熟悉有关虚拟示波器和虚拟信号源。
3、详细阅读实验指导书，作好测试记录的准备。
五、实验内容
在有源滤波器实验电路板上低通、高通、带通、带阻滤波器通过四个模拟开关的多通道选择分别与虚拟信号发生器（DDS ）的输出和虚拟示波器（DAQ ）的采集通道相连接。
这四个模拟开关的通道选择控制端口分别与插槽中的PA7－PA0相接，用以形成滤波器的选择控制字。
1、二阶有源低通滤波器
有源滤波器实验板已定参数：
C1=C2=1000P ；R1=10K ；R2=22K ；R3=R4=62K ；c f ＝10KHZ 。
实验内容及说明：
（1）选择控制字为：11110011（PA7---PA0）
（2）测试二阶低通滤波器的幅频特
性，观察其增益与c f 。
2、二阶有源高通滤波器
有源滤波器实验板已定参数：
C1=C2=1000P；R1=18K；R2=15K；R3=R4=27K；c f＝10KHZ。
实验内容及说明：
（1）选择控制字为：10100010（PA7---PA0）
f。
（2）测试二阶高通滤波器的幅频特性，观察其增益与c
3、二阶有源带通滤波器
有源滤波器实验板已定参数：
f＝10KHZ；Q=5。
C1=1000P；R1=82K；R2=12K；R3=24 K；R4=R5=47K；c
实验内容及说明：
（1）选择控制字为：01010101（PA7---PA0）
f。
（2）测试二阶带通滤波器的幅频特性，观察其增益与c
4、二阶有源带阻滤波器
有源滤波器实验板已定参数：
f＝10KHZ；Q=5。
C1=1000P；R1=1.5K；R2=160K；R3=1.5 K；c
实验内容及说明：
（1）选择控制字为：00000000（PA7---PA0）
f。
（2）测试二阶带阻滤波器的幅频特性，观察其增益与c
六、实验报告要求
（1）利用实验指导书提供的模块化函数，自己编程实现虚拟信号发生器的扫频功能（要求：自己制作幅频特性面板，对DDS和DAQ的控制操作写在扫频程序中，即去掉DDS和DAQ的虚拟面板，可参看附加程序）；
（2）在程序中添加四种滤波器的切换选择功能，实现幅频特性测试。
七、思考题
1．测量得到的滤波器幅频特性与扫频速度有无关系？2．如何确定低通滤波器的接种频率？。