实验6有源滤波器设计(集成运放的综合应用)
实验6有源滤波器设计(集成运放的综合应用)
+
1
6
+
U0
-
RW 10K
4 –12V
-
R 5.1KΩ 四、实验内容
F
实验六 有源滤波器的设计 +12V
R15.1KΩ
– +
C RW 10K
+
UI
R 20KΩ 20KΩ 0.01μF C 0.01μF
∞ +
调零
+
U0
-
–12V
四、实验内容
（2）低通特性的测试： ① 粗测
加入信号 接通电源 改变频率 观察输出 判断低通
2. 二阶高通滤波器幅频特性测试 3. 带通滤波器和带阻滤波器频率特性 测试 (选做）
四、实验内容 1. 二阶有源低通滤波器幅频特性测试
（1）按图连接实验电路
RF 5.1KΩ R15.1KΩ R 20KΩ 20KΩ 2– 3 C +12V
实验六 有源滤波器的设计
7
∞ +
5
+
UI 0.01μF C 0.01μF
三、实验原理
4.带阻滤波器 （BEF）
带阻滤波电路的幅频特性曲线
实验六 有源滤波器的设计
主要性能参数：
通带增益:
A up
通带宽度:
Rf 1 R1
中心频率:
1 fO 2πRC
1 2(2 A up )
B＝2（2－Aup）f0
选择性: Q
四、实验内容
实验六 有源滤波器的设计
1. 二阶有源低通滤波器幅频特性测试
(a）低通
实验六 有源滤波器的设计
（b）高通
(c) 带通
（d）带阻
三、实验原理
有源模拟滤波器实验报告
实验报告哈尔滨工程大学教务处制一、实验目的1.掌握滤波器的滤波性能特点。
2.掌握常规模拟滤波器的设计、实现、调试、测试方法。
3.掌握滤波器主要参数的调试方法。
4.了解电路软件的仿真方法。
二、实验原理有源滤波器的设计，就是根据所给定的指标要求，确定滤波器的结束n，选择具体的电路形式，算出电路中各元件的具体数值，安装电路和调试，使设计的滤波器满足指标要求，具体步骤如下：1.根据阻带衰减速率要求，确定滤波器的阶数n。
2.选择具体的电路形式。
3.根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式，建立起系数的方程组。
4.解方程组求出电路中元件的具体数值。
5.安装电路并进行调试，使电路的性能满足指标要求。
根据滤波器所能通过信号的频率范围或阻带信号频率范围的不同，滤波器可分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器。
a)有源二阶低通滤波器（LPF）图1 压控电压源二阶低通滤波器b)有源二阶高通滤波器（HPF）图2 压控电压源二阶高通滤波器c)有源带通滤波器（BPF）图 3 压控电压源二阶带通滤波器d)带阻滤波器（NF）图4 压控电压源双T 二阶有源带阻滤波器三、实验仪器1.示波器2.信号源3.万用表4.直流稳压电源四、实验内容1.二阶低通滤波器①参照图4 电路安装二阶低通滤波器。
元件值取：R1 = R2 = R = 1.6kΩ，R3 = 17kΩ， R4 =10k Ω，C1 = C2 = C =0.1μF，计算截止频率fc、通带电压放大倍数Auo 和Q 的值。
②利用 MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真，给出幅频特性曲线的仿真结果。
③取Ui = 2V，由低到高改变输入信号的频率（注意：保持Ui = 2V 不变），用万用表测量滤波器的输出电压和截止频率fc，根据测量值，画出幅频特性曲线，并将测量结果与理论值相比较。
2.二阶高通滤波器①参照图6 电路安装二阶高通滤波器。
元件值取：R1 = R2 = R = 1.6kΩ，R3 = 1.7kΩ， R4 = 10kΩ，C1 = C2= C = 0.1μF， Q = 0.707，计算截止频率fc 和通带电压放大倍数Auo 的值。
(完整版)有源滤波器的设计
源滤波器姓名：xxx 班级：XXX 学号: xxx目录一、基本介绍二、工作原理三、有源滤波器的功能作用四、有源滤波器分类五、有源低通滤波器的设计六、总结基本介绍滤波器是一种能使有用信号通过而大幅抑制无用信号的电子装置。
在电子电路中常用来进行信号处理、数据传输和抑制噪声等。
在运算放大器广泛应用以前滤波电路主要采用无源电子元件一电阻、电容、电感连接而成，由于电感体积大而且笨重导致整个滤波器功能模块体积大而且笨重。
本文介绍由集成运算放大器、电阻和电容设计有源滤波器，着重讲解低通、高通、带通滤波电路。
二、工作原理有源滤波器工作原理是：用电流互感器采集直流线路上的电流，经A/D 采样，将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理，得到谐波参考信号，作为PW 啲调制信号，与三角波相比，从而得到开关信号，用此开关信号去控制IGBT单相桥，根据PWM技术的原理，将上下桥臂的开关信号反接，就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流，将线上的谐波电流抵消掉。
这是前馈控制部分。
再将有源滤波器接入点后的线上电流的谐波分量反馈回来，作为调节器的输入，调整前馈控制的误差。
三、有源滤波器的具体功能及作用1、滤除电流谐波可以高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波，从而使得配电网清洁高效，满足国标对配电网谐波的要求。
该产品真正做到自适应跟踪补偿，可以自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿，80us响应负荷变化，20ms实现完全跟踪补偿。
2、改善系统不平衡状况可完全消除因谐波引起的系统不平衡，在设备容量许可的情况下，可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率除谐波在确保滤功能的基础上有效改善系统不平衡状况。
3、抑制电网谐振不会与电网发生谐振，而且在其容量许可范围内还可以有效抑制电网自身的谐振。
这是无源滤波装置无法做到的。
4、多种保护功能具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能，以确保装置和电力系统安全运行，并可在负荷较轻时自动退出运行，充分考虑运行的经济性。
实验有源滤波器
滤波电路的种类:
按信号性质: 模拟滤波器和数字滤波器
按所用元件: 无源滤波器和有源滤波器
按电路功能:
低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 带阻滤波器
按阶数: 一阶,二阶 … 高阶
滤波器分类
Uo
Uo
U i 低通
Ui
Uo
Uo
U i 带通
Ui
高通
带阻
有源滤波器
R
.
Ui
C
RL
. Uo
一个低通滤波电路和一个高通滤波电路“并联”组成 的带阻滤波电路, ω＜ωh信号从低通滤波电路中通过, ω＞ωl 的信号从高通滤波电路通过, 只有ωh＜ω＜ωl的信号无法通 过, 同样, ωh＜ωl才能组成带阻电路。
.
低通
Ui
. A Aup 1
高通
.
Uo
O
. A Aup 1
低通
h
O . A Aup 1
二、仪器及设备 示波器 信号发生器
三、预习要求 预习三个电路的幅频特性
四、实验内容
1、低通滤波器
Rf
Rf
R1
R
R
－∞
＋
.
＋
Uo
R1 －∞
R
R
＋ ＋
. Uo
. Ui C
C
. Ui
C
C
(a) 二阶低通滤波电路
(b) 改进型二阶低通滤波电路
•
•
Uo AF • U
，AF=1+RF/R1
•
•
•
•
•
•
Ui UP UP U UP Uo
0 0
2、无放大作用。
3、特性不理想，边沿不陡。
实验八-有源滤波器的设计与调试
3．接通电源，使输入端Vi=0（对地短路），调节RP， 对运放进行调零（Vo=0）。
共二十三页
4．送入Vi=1V的交流正弦信号，在20Hz～200kHz
范围内改变信号源频率。 用示波器监视输出波形，用交流毫伏表测量
输出电压Vo(注意(zhù yì)：在fo附近多测一些点，改
变信号源频率时要保持Vi不变)。观察电路是否具 有高通特性或低通特性，并记录相应的频率及输 出电压幅值。以次绘制出电路的幅频特性。
通常 取 (tōngcháng)
C1 = C2 = C,
通带放大倍数：
通带截止频率：
共二十三页
10k
10k
10k
0.1u 0.1u 10k
图8-2 二阶有源高通滤波器电路(diànlù)（a）及其幅频特性(b)
共二十三页
实验内容及步骤(bùzhòu)：
1.首先将放大器调零; 2.按试验电路图接线路,注意以下几点:
f（Hz） 10 20
50
100 120 150
180
200
250 300 350
400
VO（v）
共二十三页
5．参照上述实验(shíyàn)原理和步骤，查资料自行设计一带阻滤 波器，要求画出实验(shíyàn)电路图，自拟实验(shíyàn)步骤和表格， 实际测出电路中心频率，同时以实测中心频率为中心，测量并 画出电路的幅频特性。
共二十三页
本实验介绍二阶有源低通滤波器和二阶有源高通滤波器的 一般设计与调试。 （1）二阶有源低通滤波器（二阶压控电压源LPF）
低通滤波器的特点是使低频信号（或直流成分(chéng 通 fèn) 过、抑制或衰减高频信号，主要用于削弱高次谐波或频率 较高的干扰和噪声信号，例如整流电路中的滤波电路。该 滤波器有如下的关系式：
有源带通滤波器设计方案报告
有源带通滤波器设计汇报学生姓名崔新科同组者王霞吴红娟指导老师王全州摘要该设计利用模拟电路相关知识，设定上线和下限频率，采取开环增益80dB 以上集成运算放大器，设计符合要求带通滤波器。
再利用Multisim 10.0仿真出滤波电路波形和测量幅频特征。
经过仿真和成品调试表明设计有源滤波器能够基础达成所要求指标。
其关键设计内容：1．确定有源滤波器上、下限频率；2．设计符合条件有源带通滤波器；-3．测量设计有源滤波器幅频特征；4．制作和调试；5. 总结碰到问题和处理方法。
关键词：四阶电路有源带通滤波器极点频率The use of analog circuit design knowledge, on-line and set the lower limit frequency, the use of open-loop gain of 80dB or more integrated operational amplifier designed to meet the requirements of the bandpass filter. Re-use Multisim 10.0 circuit simulation waveform and filter out the measurement of amplitude-frequency characteristics. Finished debugging the simulation and design of active filters that can basically meet the required targets. The main design elements:1. Determine the active filter, the lower limit frequency;2. Designed to meet the requirements of the active band-pass filter; -3. Designed to measure the amplitude-frequency characteristics of active filters;4. Production and commissioning;5 summarizes the problems and solutions.Keywords: fourth-order active band-pass filter circuit pole frequency滤波器介绍滤波器是一个选频装置，能够使信号中特定频率成份经过，而极大地衰减其它频率成份。
第6章集成运算放大器的应用课后习题及答案
第6章集成运算放大器的应用课后习题及答案一填空题1、反相比例电路中，集成运放的反相输入端为点，而同相比例电路中集成运放两个输入端对地的电压基本上等于电压。
2、对数和指数电路是利用二极管的电流和电压之间存在3、将正弦波转换为矩形波，应采用；将矩形波转换为三角波，应采用；将矩形波转换为尖脉冲，应采用4、滞回比较器具有特性，因此，它具有强的特点。
5、电压比较器的集成运放常常工作在；常用的比较器有比较器、比较器和比较器。
答案：1、接地、电源2、指数关系3、过零比较器、积分电路、微分电路4、滞回，抗干扰性5、非线性区，单限、滞回、窗口二选择题1、为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用______滤波电路（）A.低通B.高通C.带通D．带阻2、若从输入信号中抑制低于3kHZ的信号，应选用_____滤波电路（）A.低通B.高通C.带通D．带阻3、若从输入信号中取出低于3kHZ的信号，应选用_____滤波电路（）A.低通B.高通C.带通D．带阻4、若从有噪声的信号中提取2kHZ～3kHZ的信号进行处理，应选用_____滤波电路（）A.低通B.高通C.带通D．带阻5、在下列电路中，____电路能将正弦波电压移相+90。
（）A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路6、在下列电路中，____电路能将正弦波电压转换成二倍频电压。
（）A.加法运算电路B.乘方运算电路C.微分运算电路7、在下列电路中，能在正弦波电压上叠加一个直流量的电路为（）A.加法运算电路B.积分运算电路C.微分运算电路8、在下列电路中，能够实现电压放大倍数为-90的电路为（）A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路答案：1、D2、B3、A4、C5、C6、B7、A8、A 三判断题1、差分比例电路可以实现减法运算。
（）2、比例、积分、微分等信号运算电路中，集成运放工作在线性区；而有源滤波器、电压比较器等信号处理电路中，集成运放工作在非线性区。
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)。
(完整版)有源滤波器的设计
有源滤波器姓名：xxx 班级：XXX 学号: xxx目录一、基本介绍二、工作原理三、有源滤波器的功能作用四、有源滤波器分类五、有源低通滤波器的设计六、总结一、基本介绍滤波器是一种能使有用信号通过而大幅抑制无用信号的电子装置。
在电子电路中常用来进行信号处理、数据传输和抑制噪声等。
在运算放大器广泛应用以前滤波电路主要采用无源电子元件一电阻、电容、电感连接而成，由于电感体积大而且笨重导致整个滤波器功能模块体积大而且笨重。
本文介绍由集成运算放大器、电阻和电容设计有源滤波器，着重讲解低通、高通、带通滤波电路。
二、工作原理有源滤波器工作原理是：用电流互感器采集直流线路上的电流，经A/D 采样，将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理，得到谐波参考信号，作为PWM的调制信号，与三角波相比，从而得到开关信号，用此开关信号去控制IGBT单相桥，根据PWM技术的原理，将上下桥臂的开关信号反接，就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流，将线上的谐波电流抵消掉。
这是前馈控制部分。
再将有源滤波器接入点后的线上电流的谐波分量反馈回来，作为调节器的输入，调整前馈控制的误差。
三、有源滤波器的具体功能及作用1、滤除电流谐波可以高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波，从而使得配电网清洁高效，满足国标对配电网谐波的要求。
该产品真正做到自适应跟踪补偿，可以自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿，80us响应负荷变化，20ms实现完全跟踪补偿。
2、改善系统不平衡状况可完全消除因谐波引起的系统不平衡，在设备容量许可的情况下，可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率。
在确保滤除谐波功能的基础上有效改善系统不平衡状况。
3、抑制电网谐振不会与电网发生谐振，而且在其容量许可范围内还可以有效抑制电网自身的谐振。
这是无源滤波装置无法做到的。
4、多种保护功能具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能，以确保装置和电力系统安全运行，并可在负荷较轻时自动退出运行，充分考虑运行的经济性。
经典的有源滤波电路(值得收藏)
sCR
2
(3)通带截止频率
将s换成 jω，令
0 2π f0 1/ RC ,可得
Av 1 (
f
Avp )2
j3
f
f0
f0
当 f fp 时，上式分母的模 1 ( fp )2 j3 fp 2
f0
f0
解得截止频率
fp
53 2
7
f0
0.37
f0
0.37 2π RC
与理想的二阶波特图相比，在超过 f0 以后，
Avp
1
Rf R1
（2）传递函数
Vo (s) AvpV() (s)
V(
)
(
s
)
VN
(
s
)
1
1 sC2
R
1 ∥(R 1 )
VN s
R
sC1 [ 1
sC2 ∥(R 1
Vi (s) )]
sC1
sC2
通常有C1=C2=C，联立求解以上三式，可得 滤波器的传递函数
Av
s
VO s VI s
1
Avp 3sCR
要想获得好的滤波特性，一般需要较高的阶数。滤波器的设计计算十分麻烦，需要 时可借助于工程计算曲线和有关计算机辅助设计软件。
例1:
要求二阶压控型LPF的f0 400 Hz, Q值为0.7， 试求电路中的电阻、电容值。
解：根据f 0 ，选取C再求R。 1. C的容量不易超过1μ F 。
因大容量的电容器体积大，
当 f = 0时，电容视为开路，通带内的增
电路特点是电路简单，阻带衰减 益为
太慢，选择性较差。
•
V P (s)
2.传递函数
大连海事大学低频电子线路课程设计——有源带阻滤波器设计实验报告
有源带阻滤波器设计实验报告内容摘要：本有源带阻滤波器主要通过电阻电容组成的外围网络和LM324芯片来实现功能。
通过电容电阻的谐振作用实现帯阻的功能，通过LM324芯片实现放大信号的作用。
通过调节电容电阻值改变增益中心频率和带宽。
本次试验先由Multimism软件仿真，再用面包板接实际电路。
设计任务：采用通用运放LM324设计一个有源带阻滤波器电路。
技术指标：通带电压增益：1.0输入信号频率范围：0~100KHz中心频率：2KHz带阻宽度:1.6~2.4KHz输入信号电压：U I <100mV电源电压：±12V内任选。
设计要求1.熟悉电路的工作原理。
2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和参数元件。
3.画出电路原理图。
（元器件标准化，电路图规范化）4.计算机仿真。
实验步骤：(1).工作原理：带阻滤波器即不允许某一频率带范围内的信号通过，而允许其他频率的信号通过的滤波器。
如要制作一个带阻滤波器，只需将一个低通滤波器和一个高通滤波器并联起来，再加上一个求和电路，并使低通滤波器的截止频率ｆH低于高通滤波器的截止频率ｆL。
ｆH和ｆL之间的频带即为带阻滤波器的阻带。
方框图如下图：输入信号U i)基本低通滤波器：截止频率：f=1/2π*R*C （左图）(2). 参数计算：1.通带增益2.中心频率3.带阻宽度B＝2（2－Aup）f04.选择性5.传输函数6.其中，通带电压放大倍数：7.阻带中心处的角频率：8.品质因数：将技术指标带入上述公式，取R1=2k,R2=61K，R3=1K,R4=20，R5=2.3K，C1=6.8nF,C2=6.8Nf,C3=13.6nF。
(3).计算机仿真：线路图如图：仿真波特图：由电路图，波特图可以看出，各项指标均符合要求。
中心频率1.991KHz，当衰减3dB 时，上下限频率分别为1.633KHz,2.43kHz，，阻带宽度，中心频率，通频带电压增益在误差范围内，符合技术指标。
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。
实验五集成运放电路仿真及滤波器的设计
实验五：集成运算放大电路测试及滤波器的测试
一、实验目的：
1、 进一步熟悉Muitisim 仿真软件电路原理图的创建过程。
2、 掌握利用转移函数分析法测量直接耦合放大电路的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗
方法。
二、实验内容： （1）、
1、 由函数信号发生器产生频率1KHZ ，峰峰值为20uV 的两路正弦信号，测量输出端电压，
计算电路放大倍数。
课程名称 电子线路仿真 实验成绩 指导教师
实 验 报 告
院系 信息工程学院 班级 学号 姓名 日期
2、 利用转移函数分析法完成对电路放大倍数、输入电阻和输出电阻的测试。
（2）设计一个一阶低通有源滤波器：要求截至频率为10KHZ，电容选用1nF，Au=2。
提示：运放采用uA147。
并仿真验证之。
三、实验总结：。
(2023)浙大有源滤波器实验报告(一)
(2023)浙大有源滤波器实验报告(一)实验报告：浙大有源滤波器实验目的1.了解有源滤波器的基本原理2.掌握有源滤波器的设计方法3.掌握有源滤波器的调试方法实验器材1.信号源2.万用表3.示波器4.有源滤波器电路板实验原理有源滤波器是由运算放大器、电阻和电容等元件构成的滤波器。
它的基本原理是将原始信号输入运算放大器，通过电阻和电容等元件构成的反馈回路，改变增益和相位差等特性，从而实现对信号的滤波。
实验步骤1.搭建有源低通滤波器电路2.用信号源产生不同频率的正弦信号，并分别接入滤波器输入端，记录输出端的波形以及幅值和相位信息3.调整电阻和电容等元件的参数，观察输出信号的变化4.搭建有源高通滤波器电路，重复步骤2和35.将滤波器的输入信号改为方波信号，并重复步骤2-4实验结果分析通过实验，我们得到了不同频率正弦信号经过有源滤波器后的输出波形和幅值、相位等信息。
我们发现，低通滤波器可以抑制高频信号，而高通滤波器可以抑制低频信号，方波信号经过滤波后可以变为近似的正弦波信号。
实验总结本次实验通过搭建有源滤波器电路，加深了我们对有源滤波器的原理和设计方法的理解。
同时，本次实验也让我们学会了滤波器的调试方法，并能够根据不同的需要，设计出不同性能的有源滤波器。
实验注意事项1.实验过程中要注意安全，避免触电等危险情况2.搭建电路时，要注意连接正确，避免短路等情况3.实验前要检查电路板和仪器是否正常，确保实验过程的准确性4.实验中要认真记录数据和波形，并及时保存实验心得体会通过本次实验，我们深入了解了有源滤波器的基本原理和设计方法，同时也学会了调试有源滤波器的方法。
通过实验，我们不仅掌握了一项新的技能，还提高了实验能力和创新思维，这些都将对我们以后的学习和科研工作有很大的帮助。
参考文献1.《电子电路基础》2.《模拟电子技术》3.《实用电子技术》附录：电路原理图(在此插入有源滤波器电路原理图)。
压控电压源-有源滤波器设计
测控电路课程设计题目名称：有源滤波器设计学生学院：信息工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2011年12月29日摘要滤波器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
现在我们通过对滤波器器的原理以及结构设计一个带通形式的滤波器。
有源滤波器，一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。
利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。
本次课程设计要求采用压控电压源二阶带通滤波器。
关键词：滤波器、压控电压源、二阶带通、正弦波产生电路目录前言 (4)一、设计任务与方案论证 (5)1．课程设计（论文）的内容 (5)2．课程设计（论文）的要求与数据 (5)3. 课程设计（论文）应完成的工作 (5)4. 应收集的资料及主要参考文献 (5)5. 方案论证 (6)1 正弦波产生电路 (6)2 滤波器的选择 (6)二、设计原理与分析 (6)1．1.5kHz的正弦波产生电路原理分析 (6)2．带通滤波器设计方案 (10)1.压控电压源二阶带通滤波器 (10)2无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器 (11)3方案对比 (12)三、相关参数的计算 (12)1．正弦波产生电路的相关参数的计算 (12)2．二阶带通滤波器电路中各元件的参数的计算 (12)3. Multisim仿真 (14)4.用Matlab画出二阶带通滤波器的幅频和相频曲线以及nyquist图 (16)四、电子线路设计与制作 (18)1.使用protel画出电路的原理图 (18)2. 电路板的焊接 (20)3．电路的调试 (20)五、设计总结 (20)六、元件汇总 (22)七、参考文献 (22)前言随着科技和生产的发展，以模拟电子技术为基础的测控电路发展迅猛，广泛运用于各种检测控制系统。
集成运算放大器的基本应用(有源滤波器)实训指导
集成运算放大器的基本应用（有源滤波器）实训指导（特别提醒：实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同，实验时应以实验电路板中的为准。
另外，由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致，实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了，但仅凭肉眼看不出来。
因此，在每次实验前，应该先对元器件（尤其是电阻、电容、三极管）进行单个元件的测量（注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量）。
并记下元器件的实际数值。
否则，实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
）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(a) 低通（b）高通（c）带通（d）带阻图10—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10一1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 有源滤波器级联实现。
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10—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，引入适量的正反馈，以改善幅频特性。
集成运放的基本应用
集成运放的应用范围
信号放大
集成运放可以用于信号 的放大，实现信号的传
输和处理。
滤波器
集成运放可以用于构成 各种滤波器，如低通、 高通、带通、带阻滤波
器等。
电压比较器
模拟电路
集成运放可以用于构成 电压比较器，用于信号 的阈值检测和波形整形。
集成运放还可以用于模 拟电路中，如模拟运算 放大器、模拟乘法器等。
在模拟运算电路中的应用
01
02
03
加法器
集成运放可以构成加法器 电路，将多个输入信号按 比例相加，输出结果。
减法器
集成运放也可以构成减法 器电路，将两个输入信号 按比例相减，输出结果。
积分器
集成运放还可以构成积分 器电路，用于对输入信号 进行积分运算，输出结果。
在有源滤波器中的应用
低通滤波器
集成运放可以用于低通滤 波器，用于滤除高频噪声 或干扰，保留低频信号。
集成运放的功耗问题
总结词
集成运放的功耗问题主要表现在静态功耗和动态功耗上。
详细描述
静态功耗是指集成运放处于静止状态时的功耗，动态功耗则是指在工作状态下，随着输入 信号的变化而产生的功耗。
解决方案
可以采用低功耗的器件和电路设计，同时优化电源电压和时钟频率来降低功耗。此外，还 可以采用动态功耗管理技术，根据实际需求动态调整功耗。
05
集成运放的常见问题与解决 方案
集成运放的噪声问题
01
总结词
集成运放的噪声问题主要来源于内部元件的不完美性和外部环境的干扰。
02 03
详细描述
集成运放的制造过程中，由于工艺限制，内部元件难免存在不完美性， 这导致了噪声的产生。此外，外部环境的电磁干扰也可能对集成运放造 成噪声干扰。
有源无源滤波器实验报告
有源无源滤波器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对有源和无源滤波器的实验，加深对滤波器工作原理的理解，掌握滤波器的设计和调试方法，以及了解滤波器在电子电路中的应用。
二、实验原理。
滤波器是一种能够选择性地通过或者抑制特定频率成分的电路。
有源滤波器是利用放大器的放大作用来实现滤波功能的电路，常见的有源滤波器有RC积分器、RC微分器、多谐振荡器等。
无源滤波器则是不利用放大器的放大作用，主要由电阻、电容、电感等被动元件组成，常见的无源滤波器有RC低通滤波器、LC高通滤波器等。
三、实验内容。
1. 搭建有源RC积分器电路，输入正弦波信号，观察输出波形，并记录实验数据。
2. 搭建无源RC低通滤波器电路，输入方波信号，观察输出波形，并记录实验数据。
3. 对比有源和无源滤波器的频率特性曲线，分析其差异和应用场景。
四、实验步骤。
1. 按照电路图搭建有源RC积分器电路，连接信号发生器和示波器。
2. 调节信号发生器输出正弦波信号，观察并记录输出波形。
3. 按照电路图搭建无源RC低通滤波器电路，连接信号发生器和示波器。
4. 调节信号发生器输出方波信号，观察并记录输出波形。
5. 对比有源和无源滤波器的频率特性曲线，分析实验数据。
五、实验数据。
1. 有源RC积分器电路输出正弦波频率响应曲线如图1所示。
2. 无源RC低通滤波器电路输出方波频率响应曲线如图2所示。
六、实验分析。
通过对比实验数据，我们可以看出有源和无源滤波器在频率响应上的不同。
有源滤波器由于利用了放大器的放大作用，具有较好的频率响应特性，适用于需要较高品质因数的场合；而无源滤波器则相对简单，成本低廉，适用于一些简单的滤波需求。
七、实验总结。
本实验通过对有源和无源滤波器的实验，加深了对滤波器工作原理的理解，掌握了滤波器的设计和调试方法，以及了解了滤波器在电子电路中的应用。
同时也对有源和无源滤波器的特点和应用场景有了更深入的了解。
八、参考文献。
[1] 《电子电路》刘宝华，高等教育出版社。