实验7-有源滤波器
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电子技术实验（Ⅶ）
有源滤波器
一、实验目的
• 熟悉有源滤波器构成及其特性。 • 学会测量有源滤波器的幅频特性。
二、实验仪器
• 示波器 • 信号发生器 • 数字万用表
三 、预习要求
• 滤波器是对不同频率信号进行处理的电路。 • 有源滤波器的性能要优于无源滤波器。 • 一般分为低通滤波器、高通滤波器、带通 滤波器和带阻滤波器。 • 滤波器分为一阶和二阶两种。一阶电路简 单，容易调整，但滤波效果差。二阶电路 滤波效果好，但不易调整。
滤波器分类(按频率特性进行分类)：
AU
低通
f
AU
高通
f
AU
AU
带通
f
带阻
f
（1）低通滤波器
传递函数中出现 的一次项,故称为 一阶滤波器
R1
RF + R C
Ui
UO
传 递 函 数 其中：
AU O AU O AU f 1 jωRC 1 j ω 1 j ωH fH
AUO
AU
AU O AU fL 1- j f
0.707 AUO
0
fL
f
一阶低通和二阶低通幅频特性曲线的区别
阶数越高，幅频特性曲线越接近理想滤波器
AU
AF -3db 理想低通 一阶低通 二阶低通
0
o
（3）带通滤波器 • 将低通滤波器和高通滤波器结合起来就构 成带通滤波器。
（4）带阻滤波器
• 带阻滤波器阻碍一定频率范围的信号通过, 幅频特性如图。 • 带阻滤波器有不同的形式。本实验电路采用 的是双T网络。
2C
R 2
• 当频率
fO
1 时，增益最低。 = 2 πRC
四、实验内容与步骤
1.低通滤波器 实验电路如图。 按表内容测量并记录。
Ui(V) 1 1 1 1
10K
+ R
10K
UO
0.1μ1ຫໍສະໝຸດ 111130 160 200
300 400
3.带阻滤波器
实验电路如图所示。 实测电路中心频率:
fO
1 = 2 πRC
(R=20KΩ, C=0.1μF) 以实测中心频率为中心，测出电路幅频特性。
END
AUO R1 RF RF 1 R1 R1
AU O
ωH
1 RC
幅频特性曲线
根据传递函数
AU O AU RC f 1 j fH
AU
幅频特性：
AU AU A UO f 2 1( ) fH
AUO
0.707 AUO
0
fH
f
（2）高通滤波器
R1
RF
RF 5.1K R1
Ui
+
20K
UO
R C
0.2μ
1
1
1
1
1
1
f (Hz)
Uo(V)
5
10
15
30 60 100 150 200 300 400
2.高通滤波器
RF
10K
5.1K
R1 C
Ui 实验电路如图。 按表内容测量并记录。
Ui(V) f (Hz) Uo(V) 1 10 1 16 1 50 1 100 1
Ui
C
+ R
UO
传 递 函 数 其 中：
AU O AU O AU O AU 1 ωL fL 1- j 1- j 1- j ωRC ω f
R1 RF RF 1 R1 R1
AUO
1 ωL RC
幅频特性曲线
根据传递函数 幅频特性：
AU AU AUO fL 2 1( ) f
有源滤波器
一、实验目的
• 熟悉有源滤波器构成及其特性。 • 学会测量有源滤波器的幅频特性。
二、实验仪器
• 示波器 • 信号发生器 • 数字万用表
三 、预习要求
• 滤波器是对不同频率信号进行处理的电路。 • 有源滤波器的性能要优于无源滤波器。 • 一般分为低通滤波器、高通滤波器、带通 滤波器和带阻滤波器。 • 滤波器分为一阶和二阶两种。一阶电路简 单，容易调整，但滤波效果差。二阶电路 滤波效果好，但不易调整。
滤波器分类(按频率特性进行分类)：
AU
低通
f
AU
高通
f
AU
AU
带通
f
带阻
f
（1）低通滤波器
传递函数中出现 的一次项,故称为 一阶滤波器
R1
RF + R C
Ui
UO
传 递 函 数 其中：
AU O AU O AU f 1 jωRC 1 j ω 1 j ωH fH
AUO
AU
AU O AU fL 1- j f
0.707 AUO
0
fL
f
一阶低通和二阶低通幅频特性曲线的区别
阶数越高，幅频特性曲线越接近理想滤波器
AU
AF -3db 理想低通 一阶低通 二阶低通
0
o
（3）带通滤波器 • 将低通滤波器和高通滤波器结合起来就构 成带通滤波器。
（4）带阻滤波器
• 带阻滤波器阻碍一定频率范围的信号通过, 幅频特性如图。 • 带阻滤波器有不同的形式。本实验电路采用 的是双T网络。
2C
R 2
• 当频率
fO
1 时，增益最低。 = 2 πRC
四、实验内容与步骤
1.低通滤波器 实验电路如图。 按表内容测量并记录。
Ui(V) 1 1 1 1
10K
+ R
10K
UO
0.1μ1ຫໍສະໝຸດ 111130 160 200
300 400
3.带阻滤波器
实验电路如图所示。 实测电路中心频率:
fO
1 = 2 πRC
(R=20KΩ, C=0.1μF) 以实测中心频率为中心，测出电路幅频特性。
END
AUO R1 RF RF 1 R1 R1
AU O
ωH
1 RC
幅频特性曲线
根据传递函数
AU O AU RC f 1 j fH
AU
幅频特性：
AU AU A UO f 2 1( ) fH
AUO
0.707 AUO
0
fH
f
（2）高通滤波器
R1
RF
RF 5.1K R1
Ui
+
20K
UO
R C
0.2μ
1
1
1
1
1
1
f (Hz)
Uo(V)
5
10
15
30 60 100 150 200 300 400
2.高通滤波器
RF
10K
5.1K
R1 C
Ui 实验电路如图。 按表内容测量并记录。
Ui(V) f (Hz) Uo(V) 1 10 1 16 1 50 1 100 1
Ui
C
+ R
UO
传 递 函 数 其 中：
AU O AU O AU O AU 1 ωL fL 1- j 1- j 1- j ωRC ω f
R1 RF RF 1 R1 R1
AUO
1 ωL RC
幅频特性曲线
根据传递函数 幅频特性：
AU AU AUO fL 2 1( ) f