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1、1406014226殷超宇测控电路实验三（软件仿真性实验）班级：14060142 学号：26 学生姓名：殷超宇实验题目：有源滤波器设计一、实验目的1通过实验，熟悉有源滤波的原理；2掌握设计步骤和方法；二、实验内容及原理1设计信号滤波电路，并在MultiSim环境下搭建仿真电路。2把信号发生器接入输入端。3用示波器测量信号观测与理论计算是否相符。三、实验步骤或程序流程1利用一个集成运放设计截止频率为100Hz、增益为2的一阶低通滤波器和截止频率为50Hz、增益为2的一阶高通滤波器，并搭建MultiSim仿真设计电路1）记录输入频率分别为10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、500
2、Hz，幅值为1V的正弦信号时，输出信号的幅值和相位变化。2）绘制滤波器幅频曲线和相频曲线。一阶低通滤波器电路图幅频特性图相频特性曲线10hz20Hz一阶高通滤波器幅频特性曲线 相频特性曲线 10hz 四、实验数据及程序代码2分别搭建压控电源型低通、高通、带通、带阻滤波电路，并分析电阻电容网络参数与滤波器增益、固有频率、阻尼系数、品质因数的关系，并仿真验证，绘制相应的滤波器幅频曲线和相频曲线，求解滤波器增益、固有频率、阻尼系数、品质因数等参数。（1）一个通带增益为2.58，截止频率为4kHz 的四阶巴特沃兹低通滤波器。先设计四阶巴特沃兹低通滤波器的传递函数，用两个二阶巴特沃兹低通滤波器构成一个四
3、阶巴特沃兹低通滤波器，其传递函数为010242212*11G G G s s s s =+为了简化计算，假设在所选择的二阶巴特沃兹低通滤波器中，其参数满足如下条件： C1=C2=C R1=R2=R由12c f RC =得：选取C=0.01uf ，可算得R=3.9 K由表查得四阶巴特沃兹低通滤波器的两个阻尼系数分别为1= 0.765，2= 1.848，可算得两个零频增益分别为0113G =-=2.2350223G =-=1.152故03G =2.58/(0102*G G )=14R =3.9K ，5R =592，R8=4.8K品质因数Q=1/(3-A)=50阻尼系数a=1/(2*Q)=0.01 固有频率f=4KHz 结果分析：通带的增益2.58的对数乘以20为8.213，下降3dB 后的频率为4KHz ，故满足设计要求。 （2）高通滤波器（3）带通滤波器（4）带阻滤波器五、实验结论与感悟（1）.通过仿真，验证了滤波器的滤波作用，并体会滤波器对不同频率的信号的响应不同，造成幅值和相位的变化，但是频率不会变化。（2）.当输入不同信号时，滤波器的性能即幅频和相频特性依然不变。