实验九 有源滤波电路 - 湖南省高等学校精品课程网
有源滤波器实验报告总结
有源滤波器实验报告总结一、引言有源滤波器是一种电子滤波器,它利用放大器来增强信号的幅度并同时进行滤波。
在本次实验中,我们设计了一个有源低通滤波器,并通过实验验证了其性能。
二、实验步骤1. 设计滤波器电路:根据所需的滤波特性,我们选择了适当的电路拓扑结构,并计算了元件的数值。
然后,我们根据计算结果选择了合适的电阻、电容和放大器。
2. 搭建电路:根据设计好的电路图,我们按照所需的元件数值和连接方式搭建了有源滤波器电路。
3. 测试电路:接下来,我们使用信号发生器产生不同频率的正弦信号作为输入信号,通过有源滤波器后,使用示波器观察输出信号的波形和频率响应。
4. 记录实验数据:我们记录了不同频率下输入和输出信号的幅度,以及相位差,并绘制了频率响应曲线。
三、实验结果通过实验,我们得到了有源滤波器的频率响应曲线。
曲线显示,在低频段时,输出信号幅度较大,而在高频段时,输出信号幅度逐渐衰减。
这符合我们设计的低通滤波器的特性。
四、讨论与分析根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 有源滤波器能够对输入信号进行增强和滤波。
2. 频率响应曲线显示了有源滤波器的滤波特性,能够滤除高频信号,保留低频信号。
我们还发现了一些问题和改进的空间:1. 在实际搭建电路的过程中,可能会遇到元件误差和放大器非线性等问题,这都会对滤波器的性能产生影响,需要进一步优化和调整电路。
2. 在选择元件数值时,需要根据具体要求和条件进行综合考虑,以获得更好的滤波效果。
五、总结通过本次实验,我们成功设计并搭建了一个有源低通滤波器,并验证了其滤波特性。
实验结果表明,有源滤波器具有良好的滤波效果,能够滤除高频信号,保留低频信号。
在实际应用中,有源滤波器在音频处理、通信系统等领域具有广泛的应用前景。
六、参考文献1. 张宇. 电子技术实验教程[M]. 北京:高等教育出版社,2015.2. Sedra A S, Smith K C. Microelectronic Circuits[M]. OxfordUniversity Press, 2010.注:本文仅为实验报告总结,旨在总结有源滤波器实验的过程和结果,并对实验中的问题和改进进行讨论。
有源滤波器实验报告
有源滤波器实验报告1. 引言有源滤波器是一种结合了被动元件和有源放大器的滤波器,能够实现对电路信号进行滤波和放大。
本实验旨在通过实际搭建有源滤波器电路并进行实验测量,以验证其性能和功能。
2. 实验目的本实验的主要目的如下:1.理解有源滤波器的基本原理和工作方式;2.掌握有源滤波器的搭建方法和测量技巧;3.分析和评估实验结果,对有源滤波器性能进行验证;3. 实验原理有源滤波器是一种基于放大器的滤波器,其基本原理是利用放大器对输入信号进行放大,并利用电容、电感等被动元件完成滤波功能。
根据放大器的类型和反馈方式的不同,有源滤波器可以分为多种类型,如比例型、积分型、微分型等。
在本实验中,我们将搭建一个基于运算放大器的积分型有源滤波器。
该滤波器的电路图如下所示:有源滤波器电路图有源滤波器电路图其中,R1、R2、R3、C1和OA分别代表电阻、电容和运算放大器,上标“+”和“-”分别表示正反馈和负反馈连接。
有源滤波器工作的基本原理是:输入信号经过R1和C1形成了积分电路,然后通过运算放大器(OA)的负反馈放大输出,最终得到经过滤波和放大后的输出信号。
4. 实验步骤根据上述电路图,我们可以按照以下步骤进行有源滤波器的实验:1.按照电路图搭建实验电路,并确保连接正确可靠。
2.使用函数发生器产生一个正弦波信号作为输入信号,并连接到电路的输入端。
输入信号频率:10kHz幅度:1Vpp3.使用示波器测量电路的输入输出电压,并记录测量结果。
示波器通道1连接到输入信号的输入端示波器通道2连接到电路的输出端4.分别改变输入信号的频率,并记录相应的输入输出电压值,形成频率响应曲线。
频率范围:100Hz ~ 10kHz步进:100Hz5.根据实验结果,分析并讨论有源滤波器的频率响应特性、增益和相位差等指标。
5. 实验结果与分析根据实验步骤中记录的输入输出电压值,我们可以绘制出有源滤波器的频率响应曲线。
下图展示了在不同频率下的输入输出电压值:![频率响应曲线图](./response_curve.png)根据实验结果可以发现,有源滤波器在低频时,对信号的放大倍数较小,随着频率的增加,放大倍数逐渐增大;在高频时,放大倍数趋于稳定。
实验有源滤波电路
A( j ) 1 2 Avf [(n / ) 2 1]2 n / 2Q 2
式中Avf、ω n、Q与前式相同, 其下限截止频率为 f l 1 /(2 RC )
1. 实验前的准备(预习时完成) 按原理电路图计算:上限、下限截止频率 fH理 计算:对应的输出电压VO理 2. 实验初的操作: 先用数字万用表测试R1、R2的值, 估算:上限、下限截止频率 fH估算 估算:对应的输出电压 VO估算 3. 实验中的操作: 先测量低频段的n个幅频点(3~5个点), 计算:平均输出电压VO平均 计算:上限、下限截止频率出现时的输出电压VO测试 计算:上限截止频率fH测试, 注:在上述对应点附近多测试几个点,出现转折时 多测试几个点,测试点约16—20个点。
f (HZ)
VO(V) Vo/Vi
5
2.测试二阶高通滤波器的幅频特性 按图连接实验电路,测试高通滤波器的幅频响应,按表内容 进行,根据电压增益,用直角坐标画出(Vo/Vi)的幅频特性曲线。
Vi(V) f (HZ) VO(V) Vo/Vi 2
150022 Nhomakorabea2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3. 测试带阻滤波器的幅频特性
实验七 有源滤波电路
一. 实验目的
1.熟悉集成运放构成的有源低通、高通、带通、带阻滤波器 2.掌握滤波器幅频特性的测试方法。
二. 实验原理及参考电路
1.低通滤波器 左图为有源低通滤波器, 其幅频特性表达式为: A( j ) 1 2 Avf 1 2 2 Q 2
n
按下图连接实验电路。测出该滤波电路的中心频率。同时
测试出二阶带阻滤波器的幅频特性,测试实验步骤自拟,根据 测试值画出(Vo/Vi)的幅频特性曲线。 1.整理实验数据,用相应 的表格列出实验结果,以频 率为横坐标,电压为纵坐标, 在坐标上画出几种滤波器的 幅频特性曲线,并与计算值 对比,分析误差。 2.给出自行设计二阶带通滤波器电路,拟定明确的实验步 骤,计算其中心频率、频带宽度及上下限转折频率。给出实验 结果,并与计算值对比,分析误差产生的原因。
02-有源滤波电路课件
| T(j) |
1 2
| Auf0 | Auf0
一阶 二阶
O
幅频特性 0
RF
R1
–+
+
+
ui
R
R
+
–
CC
uo
–
15.04 有源滤波器
2. 有源高通滤波器 RF
R1
– +
+
+
+
ui
–
C
R
uo
–
故:
UUoi
1 RF
R1
1
1 j RC
1 RF
1
R1
j
0
设输入为正弦波信号,则有
U
R
R
j
1 C
U i
U o
(1
RF R1
)U
式中
:
0
1 RC
称为截止角频率
15.04 有源滤波器
2. 有源高通滤波器
若频率 为变量,则电路的传递函数
T (j ) 其模为
Uo (j ) Ui (j )
1 RF
R1
1
j
0
Auf0
1
j
ห้องสมุดไป่ตู้
0
T (j )
Auf0
1
(
0
)2
当 0时, T(j ) 0
当 0时, 当 时,
15.04 有源滤波器
滤波器是一种选频电路 它能选出有用的信号,抑制无用的信号,使一定频率范围内的信号能顺利 通过,衰减很小,而在此频率范围以外的信号不易通过,衰减很大 无源滤波器:由电阻、电容和电感组成的滤波器 缺点:低频时体积大,很难做到小型化 有源滤波器:含有运算放大器的滤波器 优点:体积小、效率高、频率特性好
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。
有源滤波电路实验报告
有源滤波电路实验报告有源滤波电路实验报告引言:有源滤波电路是电子工程中常用的一种电路,用于滤除信号中的杂波和噪声,使得输出信号更加纯净和稳定。
本实验旨在通过搭建有源滤波电路并进行实际测试,了解其工作原理和性能特点。
实验目的:1. 理解有源滤波电路的基本原理;2. 掌握有源滤波电路的设计和搭建方法;3. 测试并分析不同类型有源滤波电路的频率响应和幅频特性。
实验器材和元件:1. 函数发生器2. 示波器3. 直流电源4. 电阻、电容、放大器等元件实验步骤:1. 准备工作:检查实验器材和元件的连接是否正确,确保实验环境安全和稳定。
2. 搭建低通滤波电路:根据给定的电路图,按照正确的连接方式搭建低通滤波电路。
3. 调节函数发生器:将函数发生器的频率调节到一定范围内,以便测试低通滤波电路的频率响应。
4. 测试低通滤波电路:将函数发生器的输出信号连接到低通滤波电路的输入端,将示波器的探头分别连接到输入端和输出端,观察并记录输出信号的波形和幅度。
5. 分析实验结果:根据所得到的波形和幅度数据,绘制频率响应曲线和幅频特性图,并进行相应的分析和讨论。
6. 搭建高通滤波电路:按照同样的方法搭建高通滤波电路,并进行相应的测试和分析。
7. 搭建带通滤波电路:按照同样的方法搭建带通滤波电路,并进行相应的测试和分析。
实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了低通滤波电路、高通滤波电路和带通滤波电路的频率响应曲线和幅频特性图。
从实验结果可以看出,低通滤波电路能够有效滤除高频信号,使得输出信号更加平滑和稳定;高通滤波电路则能够滤除低频信号,使得输出信号更加清晰和锐利;而带通滤波电路则能够选择性地滤除某一频段的信号,适用于特定的应用场景。
结论:有源滤波电路是一种常用的电子电路,能够滤除信号中的杂波和噪声,提高信号的质量和可靠性。
本实验通过搭建低通滤波电路、高通滤波电路和带通滤波电路,并进行相应的测试和分析,深入了解了有源滤波电路的工作原理和性能特点。
有源滤波器模电课程设计教材
郑州科技学院模拟电子课程设计题目二阶有源高通滤波器学生姓名专业班级学号院(系)指导教师完成时间目录1课程设计的目的 (1)2课程设计的任务与要求 (1)3设计方案与论证 (1)3.1有源滤波器各部分电路的作用 (1)3.2 方案的选择 (2)3.2.1 滤波器的选择 (2)3.2.2 级数的选择 (3)3.2.3 运放的要求 (3)3.2.4 元器件的选择 (4)4 有源滤波器的设计与原理 (4)4.1 有源滤波器的基本概念 (4)4.2 有源滤波器的传输函数 (5)4.3 有源滤波器的设计 (5)4.4 电路性能参数 (6)5电路仿真(计算与说明) (6)5.1Multisim软件介绍 (7)5.2Multisim电路仿真分析 (7)6 硬件的制作与调试 (12)6.1电路的焊接制作 (12)6.2电路的调试和误差分析 (12)7总结 (12)参考文献 (15)附录1:总体电路原理图 (16)附录2:元器件清单 (17)附录3:电路实物图 (18)1设计目的[1] 学习RC有源滤波器的设计方法;[2] 综合运用所学的理论知识,掌握一般电子线路分析和设计的基本方法和步骤;[3] 培养一定的独立分析问题、解决问题的能力;[4] 实践利用EDA软件绘制电子线路原理图、PCB图;[5] 学会说明书的规范整理和书写。
2设计任务与要求[1] 设计二阶RC高通滤波器电路,计算电路元件参数,拟定测试方案和步骤;[2] 在multisim里仿真电路,测量并调整静态工作点;[3] 由滤波器设计指标计算电路元件参数;[4] 掌握有源滤波器的测试方法;[5] 测量有源滤波器的幅频特性;[6] 写出设计报告。
3总方案设计3.1 有源滤波器各部分电路的作用有源滤波电路主要由:RC网络、放大器、反馈网络三部分组成。
(1)RC网络的作用在电路中RC网络起着滤波的作用,滤掉不需要的信号,这样在对波形的选取上起着至关重要的作用,通常主要由电阻和电容组成。
第五讲-有源滤波电路
通频带: f p1 f p 2
46
C1 C2 C R1 R R2 2 R
实用电路中采 用单个集成运放构 成压控电压源二阶 带通滤波电路。
压控电压源二阶带通滤波电路
47
Au (s)
1 (3 A
sRCAuf (s)
up
(s)sRC (sRC)
2
中心频率
Rf Auf 1 R1 1 f0 2RC
up
29
品质因数Q的物理意义:
f f 0 时电压
放大倍数与通带 放大倍数之比 当
3 2 A up
f f0
A u
A up
压控电压源二阶低通滤波电路的幅频特性
30
五、二阶低通滤波电路实例分析
压控电压源二阶低通滤波仿真电路
31
压控电压源二阶低通滤波电路仿真结果
32
压控电压源二阶低通滤波电路交流分析结果
s 5 0.937 s 4 1.689s 3 0.974s 2 0.581s 0.123 ( s 0.289)( s 2 0.179 s 0.988)( s 2 0.468s 0.429)
38
3.Bessel多项式
n 1 2 3 4 5
s 1
s 2 3s 1
理想低通高通滤波器幅频特性
6
带通滤波器BPF (Band-Pass Filter) 带阻滤波器BEF (Band-Elimination Filter)
理想带通带阻滤波器幅频特性
7
全通滤波器APF (All-Pass Filter)
H 1
< H t0
也称延时滤波器。延时均衡器和宽带90 ° 相移网络都是全通滤波器的例子。
模拟电路实验__有源滤波器
深圳大学实验报告课程名称:模拟电路实验项目名称:有源滤波电路学院:信息工程学院专业:指导教师:罗雪辉报告人:陈鑫学号:2013800387 班级:06 实验时间:2014.10.22实验报告提交时间:2014.11.5教务部制实验目的与要求:1. 熟悉有源滤波器构成及其特性;2. 学会测量有源滤波器幅频特性。
仪器及设备1. 示波器;2. 信号发生器。
实验过程及内容:1.熟悉低通滤波电路实验电路如图5.1所示。
其中:反馈电阻RF选用22K电位器,5K7为设定值。
按表5.1内容测量并记录。
图5.1 低通滤波电路V i(1 1 1 1 1 1 1V)f(20 30 40 50 60 100 150 200Hz)有效值V0(V)2.高通滤波电路实验电路如图5.2所示设定RF 为5.7K Ω,按表5.2 内容测量并记录.图5.2 高通滤波电路五、数据记录:V i (V ) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f(Hz ) 50100130150160170200300400 有效值V 0(V )六、数据处理任务一任务二七、实验结论指导教师批阅意见:成绩评定:指导教师签字:年月日备注:注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
有源滤波实验报告【范本模板】
姓名: 学号:2009118125 班级:电工二班实验十一 有源滤波器实验目的1. 掌握有缘滤波器的构成及其特性2. 学习有缘滤波器的幅频特性的测量方法 实验仪器数字示波器 信号发生器 交流毫伏表 直流电源 预习要求1. 复习有缘滤波器的概念、工作原理。
2. 分析计算图5-11-1、图5-11-2电路的截止频率,图5—11—3电路 的中心频率。
3. 画出三个电路的幅频特性曲线 实验原理有源滤波器又称作有源选频电路,通常用继承运放和电阻,电容网络构成。
它的作用是让指定频段信号通过,而将其余频段信号加以抑制或大幅度衰减.分低通、高通、带通、带阻等电路。
1. 低通滤波电路低通滤波器是指通过低频而抑制高频信号的滤波器,如图5—11-1所示为二阶低通滤波器。
传输函数:20011()fA jQ ωωωω-+ 1(1)f f R A R =+1()3fQ A =- 01RC ω=根据上式可知,当Q 取不同值时,可使电路的频率特性具有不同的特点。
一般Q 取0.7。
2. 高通滤波器高通滤波器的功能是使频率高于某一数值(如fo )的信号通过,而低于fo 的信号不能通过。
图5—11—2电路为二阶高通滤波器。
其频率特性为:200()11()f A H j jQ ωωωωω=-- 11f f R A R =+13fQ A =- 01RC ω=3. 带通滤波器带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器构成,也可以直接由集成运放外加RC 网络构成,不同的构成方法,其滤波特性也不同.带通滤波器的功能是指定频段内的信号通过而衰减其它频段的信号。
4.带阻滤波器带阻滤波器又称陷波器,它衰减指定频段的信号,而让其它频段的信号通过。
带阻滤波器可由低通电路和高通电路构成,也可由集成运放外加RC 网络构成.常用的带阻滤波器是由双T 网络构成的,如图5-11-3所示。
其幅频特性为:221()11H jfjQ f fω=++fQB=阻带宽度2B f=实验内容1.低通滤波器连接图5—11-1实验电路,接通电源,将信号发生器的输出接入实验电路的输入,并使其输出为1V的正弦信号,改变输入的信号的频率,用交流毫伏表测出输出电压值uo,并记录有自拟的表格中,从而测试出电路的幅频特性。
7.有源滤波器设计实验
电气工程学院实验名称:有源滤波器设计实验课程:电路与电子技术实验2课程号:101C0330学期:2018春夏学期任课教师:沈连丰课程名称:电路与电子技术实验2 指导老师:沈连丰成绩:__________________ 实验名称:有源滤波器设计实验实验类型:练习型一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握有源滤波器的分析和设计方法。
2.学习有源滤波器的调试、幅频特性的测量方法。
3.了解滤波器的结构和参数对滤波器性能的影响。
4.用EDA仿真的方法来研究滤波电路,了解元件参数对滤波效果的影响。
二、实验内容和原理实验原理:1.传递函数A v(s) :反映滤波器增益随频率的变化关系,也称为电路的频率响应、频率特性。
2.通带增益A v p:为一个实数。
(针对LPF)、(针对HPF)、(针对BPF)、(针对BEF)。
3.固有频率f0:也称自然频率、特征频率,其值由电路元件的参数决定。
4.通带截止频率f p:滤波器增益下降到其通带增益A v p 的0.707倍时所对应的频率(也称–3dB 频率、半功率点、上限频率(ωH 、f H )或下限频率(ωL 、f L )。
5.品质因数Q:反映滤波器频率特性的一项重要指标,不同类型滤波器的定义不同。
例如,在低通和高通滤波器中,定义为当时增益的模与通带增益之比。
实验内容:1.设计一个简单的二阶、有源、低通滤波器(LPF,同相型),并测量其幅频特性。
2.设计一个简单的有源、低通滤波器(LPF,同相型),并测量其幅频特性。
3.设计一个二阶、有源、压控型(单一正反馈支路)、低通滤波器(LPF,同相型),并测量其幅频特性。
4.设计一个二阶、有源、多路负反馈型、低通滤波器(LPF,反相型),并测量其幅频特性。
三、主要仪器设备1.集成运算放大器LM3582.电阻电容等元器件3.MY61数字万用表4.示波器5.函数信号发生器四、操作方法和实验步骤1、实验内容(1) 在实验板上安装所设计的电路。
实验3.11 有源滤波器
资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载实验3.11 有源滤波器地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容实验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fc时,通过该电路的信号会被衰减(或被阻止),而低于fc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fc。
Aup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0.707Aup时,所对应的频率称为截止频率fc。
(1)一阶低通滤波器图3.11.1 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fc的输入信号ui,电容器的容抗XC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。
有源电力滤波器课程设计.doc
有源电力滤波器课程设计目录1设计相关知识介绍11.1谐波基本概念11.2谐波主要危害11.3谐波抑制12有源电力滤波器基本工作原理33有源电力滤波器基本元件53.1主电路53.1.1脉宽调制控制基本原理53.1.2主电路结构73.2指令电流操作部分83.2.1瞬时无功功率理论定义83.2。
基于瞬时无功功率理论检测方法93.3电流跟踪控制部分113.3.1电流滞环控制原理113.3.2三相电流滞环控制原理123.4驱动电路14参考15WORD 数据1设计相关知识介绍[1]1.1谐波基本概念1882,法国数学家傅立叶指出,一个任意函数可以分解成无限多个不同频率的正弦信号之和。
基于此,国际电工标准将谐波定义为:谐波分量是周期量大于1的傅立叶级数的h分量。
h的调和数定义为:谐波频率与基频之比的整数。
电气和电子工程协会标准将谐波定义为:谐波是周期波或周期量的正弦波成分,其频率是基波的整数倍。
综上所述,目前国际上对谐波的定义是:谐波是周期电量的正弦波分量,其频率是基频的整数倍。
1.2谐波的危害谐波的研究和管理对现代工业生产具有重要意义,因为谐波不仅降低了电力生产、传输和利用的效率,而且给供电和用电设备的正常运行带来严重的风险。
对于电力系统,谐波会放大系统的局部并联谐振或串联谐振现象,从而放大谐波含量,并导致电容器和其他设备烧毁。
谐波还会导致继电保护和自动装置误操作,造成电能计量混乱。
对于电气设备来说,谐波会引起电气设备的振动和噪声,还会产生过热现象,促进绝缘老化,缩短设备的使用寿命,甚至引起故障或烧毁。
谐波会对通信设备和电子设备造成严重干扰。
与普通电话线传输的音频信号和人耳的音频敏感信号相比,电力系统产生的谐波在信号频带上有一定的重叠,两者之间的功率差异很大。
干扰通信也是谐波的主要危害之一。
谐波污染是电力电子技术发展的主要障碍。
电力电子技术是未来科技发展的重要支柱。
有人预测电力电子技术和运动控制技术将和计算机技术一起成为21世纪最重要的两项技术。
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一、实验目的
1、掌握单级共射放大电路静态工作点的测量和调整方 法。 2、了解电路参数变化对静态工作点的影响。 3、掌握单级共射放大电路动态指标(Au、Ri、Ro)的 测量方法。 4、学习通频带的测量方法。
二、仪器及设备
1、示波器 2、信号发生器 3、晶体管毫伏表 4、万用表
三、预习要求
1、阅读教材中有关单级放大电路的内容。
2、估算实验电路的静态工作点、电压放大倍数、输入 电阻和输出电阻。
3、写出预习报告,并在预习报告上画好测试表格。
四、实验内容
按图3-1连接实验线路。
பைடு நூலகம்1、静态工作点的调整与测量
在输入信号为0时,慢慢调整RP,用万用表的直流电压档测量发射
极对地电位VE,当VE=2V时,分别测量VC、VB、VE,则UCE=VCVE, UBE=VB-VE。断开与上偏置电阻相连的线,用万用表的电阻档 测量上偏置电阻,将所测数据记录在表格3-1中。
Uo Av Ui
3、输入输出电阻的测量
(1)在输入回路串一个与输入电阻相近的电阻R,本实验采用的串联的电阻为 1KΩ。用晶体管毫伏表测量Us、Ui,即可求得Ri。
Ri
Ui R Us Ui
(2)将放大器输出端与负载端断开,用晶体管毫伏表测量Uo’值,然后接上负载 电阻RL,测得输出电压Uo值,即可求得Ro。
U' o Ro RL Uo 1
(4)测量放大器的通频带
在示波器上测出中频区的输出电压Uopp,保持输入信号 的大小不变,增大输入信号的频率,当输出电压下降到中频 区输出电压的0.707(-3dB)倍时,信号发生器所指示的频 率就是放大器的上限截止频率fH;减小输入信号的频率,当 输出电压下降到中频区输出电压的0.707(-3dB)倍时,信 号发生器所指示的频率就是放大器的下限截止频率fL ,则通 频带Bw=fH-fL。
图3-1
表格3-1
UE(V)
ICQ (mA)
UCEQ (V)
UBE (V)
Rb (Ω)
2、电压放大倍数的测量
将函数信号发生器输出电压调到Vpp=20mV ,频率调到1KHz,接入 放大电路的输入端,用示波器观测输出电压波形是否失真,在不失真的情 况下,用晶体管毫伏表测量输出电压(带负载UoL和不带负载Uo两种情况) 和输入电压,用公式计算出两种情况下电压放大倍数。
五、实验报告要求
1、按实验报告格式写出整洁的报告。 2、认真记录和整理测试数据。 3、对测试结果进行理论分析,找出产生误差的 原因。