有源滤波电路仿真

一、实验目的

1、掌握滤波电路频率特性的测量方法和主要参数的调整方法； 2、了解频率特性对信号传输的影响，了解滤波电路的应用； 3、巩固有源滤波电路的理论知识，加深理解滤波电路的作用。

二、内容与方法

1、 一阶有源低通滤波电路

（1）启动EWB，输入并保存图2.8.1所示电路。 （2）测试准备：输 入幅度1V、1KHz的正弦 波，运行电路，用示波器 观察us、uo的波形，以确 保电路正常工作。

（3）观测何调整频 率特性

①幅频特性：按表 8.1要求用波特图仪测量 幅频特性，观察电位器 RP2和电容C大小对截 止频率fH的影响，观察

电位器RP1大小对低频增益Auf的影响。

图 2.8.1 一阶有源低通滤波电路

表2.8.1 测量分析一阶有源低通滤波电路的幅频特性 测试条件（Usm=1V） RP2/KΩ C/nF RP1/KΩ Auf/dB 测量值 理论值 fH/KHz 测量值 理论值 ②观察相频特性：用波特图仪观察相频特性，参数设置参考值为：特性测量选择“Phase”，Vertical坐标类型选择“Lin”，其坐标范围选择起点I为“0°”、终点F为“－90°”，Horizontal坐标类型选择“Log”，其坐标范围选择起点I为“0.1Hz”、终点F为“10MHz”。

（4）观察低通滤波电路对信号传输的影响：输入幅度为1V的正弦波，观察比较信号频率分别为1KHz和10KHz时输出电压uo波形形状、大小的变化。将参数恢复为图2.8.1所示，进行观察比较，然后将输入波形改成方波，再进行观察比较，并定性记录波形。

（5）设计一低频增益Auf为10dB、截止频率fH为1KHz的低通滤波电路。 2、100Hz陷波电路

（1） 输入并保存图2.8.2所示电路。

图2.8.2 100Hz陷波电路

（2）用波特图仪测量幅频特性： ①测量并记录通带增益和陷波频率。

②观察改变电阻R或电容C大小对截止频率的影响。 ③观察电阻Rf的大小对通带增益的影响。 （3）观察干扰波形和陷波效果： ①图2.8.2中干扰信号ud为0.2V、100Hz的正弦波，有用信号us为1V、10Hz的正弦波，电路的输入信号ui由这两者叠加而成，因此有用信号上的干扰为高频干扰，用示波器观察这种高频干扰波形的特点，并定性记录波形。然后运行电路，用示波器比较ui和uo波形，观察陷波电路的滤波效果。

②将有用信号us改为1KHz，这时ui波形为低频干扰波形，用示波器观察其波形特点，并定性记录波形。然后运行电路，观察陷波效果。

（4）设计一50Hz陷波电路。 三、实验报告要求

1、整理测量记录，分析测量结果； 2、画出图2.8.1所示一阶有源低通滤波电路的幅频特性，总结其幅频特性参数的调节方法；

3、画出图2.8.1所示电路输入10KHz方波时的输入、输出波形，并分析输出波形失真的原因；

4、画出图2.8.2所示100Hz陷波电路的幅频特性，总结其幅频特性参数的调节方法； 5、分别定性画出有高频干扰和低频干扰的波形；

6、画出所设计的低频增益Auf为10dB、截止频率fH为1KHz的低通滤波电路。 7、画出所设计的50Hz陷波电路。