十一無(wú)源濾波器的研究

1、實(shí)驗(yàn)十一實(shí)驗(yàn)十一無(wú)源濾波器的研究無(wú)源濾波器的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握測(cè)定R、C無(wú)源濾波器的幅頻特性的方法。2了解由R、C構(gòu)成的一些簡(jiǎn)單的二階無(wú)源濾波電路及其特性。3通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試加深對(duì)無(wú)源濾波器的認(rèn)識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理濾波器是一種選擇裝置，它對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行加工和處理，從中選出某些特定的信號(hào)作為輸出。電濾波器的任務(wù)是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行選頻加權(quán)傳輸。電濾波器是Campbell和wagner在第一次世界大戰(zhàn)期間各自獨(dú)立發(fā)

2、明的，當(dāng)時(shí)直接應(yīng)用于長(zhǎng)途載波電話(huà)等通信系統(tǒng)。電濾波器主要由無(wú)源元件R、L、C構(gòu)成，稱(chēng)為無(wú)源濾波器。濾波器的輸出與輸入關(guān)系通常用電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)H(S)來(lái)描述，電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)又稱(chēng)為電壓增益函數(shù)，它的定義如下)()()(0SUSUSHi?式中UO(S)、Ui(S)分別為輸出、輸入電壓的拉氏變換。在正弦穩(wěn)態(tài)情況下，S=jω，電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)可寫(xiě)成)(0)()()()(??????jiejHjUjUjH????式中表示輸出與輸入的幅值比，稱(chēng)為幅值函數(shù)或增

3、益函數(shù)，它與頻率的關(guān)系稱(chēng)為Hj()?幅頻特性；?(ω)表示輸出與輸入的相位差，稱(chēng)為相位函數(shù)，它與頻率的關(guān)系稱(chēng)為相頻特性。幅頻特性與相頻特性統(tǒng)稱(chēng)濾波器的頻率響應(yīng)。濾波器的幅頻特性很容易用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)僅研究一些基本的二階濾波電路。濾波器按幅頻特性的不同，可分為低通、高通、帶通和帶阻和全通濾波電路等幾種，圖附錄1—1給出了低通、高通、帶通和帶阻濾波電的典型幅頻特性。低通濾波電路，其幅頻響應(yīng)如圖附錄1—1(a)所示，圖中|H(jωC)|

4、為增益的幅值，K為增益常數(shù)。由圖可知，它的功能是通過(guò)從零到某一截止頻率ωC的低頻信號(hào)，而對(duì)大于ωC的所有頻率則衰減，因此其帶寬B=ωC。高通濾波電路，其幅頻響應(yīng)如圖附錄1—1(b)所示。由圖可以看到，在0ωCh，因此帶寬B=ωChωCl。帶阻濾波電路，其幅頻響應(yīng)如圖附錄1—1(d)所示。由圖可知，它有兩個(gè)通帶：0ω低通HjKjQPPP()????????1122高通HjKjQPPP()????????1122帶通HjKjQPPP()()

5、????????1帶阻HjKjQZPPP()()()???????????2222三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1二階無(wú)源低通濾波器（1）二階無(wú)源RC低通濾波器的幅頻特性圖附錄1—2所示電路為二階無(wú)源RC低通濾波器基本節(jié)，采用復(fù)頻域分析，可以得其電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為：圖附錄1—222213111)()()(????????????????????????????RCsRCsRCsUsUsHio根據(jù)二階基本節(jié)低通濾波器電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)的典型表達(dá)式：HSK