有源滤波器，有源滤波器实验报告

有源滤波器在电子电路中扮演着至关重要的角色，它们能够有效地过滤掉不需要的频率成分，提高信号的纯净度。小编将详细介绍有源滤波器的实验过程，包括滤波器设计、搭建、测试及其性能评估。

一、实验背景

在电子电路测试中，直接使用Y因子法测试整个系统（包括耦合器、DUT、滤波器等）时，信号源输出宽带噪声的存在可能会对测试结果产生影响。我们需要通过实验来验证滤波器的性能。

二、实验设计

1.设计滤波器电路

根据所需的滤波特性，选择了适当的电路拓扑结构。

计算了元件的数值，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，搭建了电路，确保元件数值和连接方式符合设计要求。

三、实验步骤

1.连接电路在实验箱上连接所设计的电路。

2.静态调零对有源滤波器进行静态调零，确保滤波器工作在最佳状态。

3.测量通带增益测量滤波器的通带增益(A_{v})。

4.测量通带截止频率测量滤波器的通带截止频率(f_)。

5.测量频率特性测量滤波器的频率特性，包括幅频响应和相频响应。

6.测试不同滤波器

依次测试低通滤波器、高通滤波器。

将低通滤波器和高通滤波器串联为带通滤波器，进行测试。

使用单运算放大器直接连接为带通滤波器并测试。

四、实验结果与分析

1.高通滤波器与低通滤波器的关系高通滤波器性能与低通滤波器相反，其频率响应和低通滤波器是“镜像”关系。

2.传递函数

当(C=C=C)时，高通滤波器的传递函数为：

H(s)=\frac{2}{s^2+2\omegas+\omega^2}=\frac{2}{Q^2\omega^2s^2+2Q\omegas+1}

(\omega=\frac{1}{\sqrt{RCC}})，(Q=\frac{1}{\sqrt{R}})，(K=1)。

3.输入阻抗与输出阻抗有源滤波器的输入阻抗高，输出阻抗极低，具有良好的隔离性能。

通过本次实验，我们成功设计并测试了一个有源低通滤波器，验证了其性能。实验结果表明，有源滤波器具有易于制作、频率精度高、体积小、重量轻等优点，在电子电路中具有重要的应用价值。

六、实验拓展

1.Matla辅助设计掌握Matla辅助设计滤波器系数的方法。

2.音频处理实现音频混噪及IIR滤波器滤除。

3.FFT计算在LCD上显示音频信号的FFT计算结果。

通过这些拓展，可以进一步提高有源滤波器的设计和测试水平，为电子电路设计提供更加丰富的技术支持。