电工技能培训专题-无源滤波器的研究.doc
《电工技能培训专题-无源滤波器的研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电工技能培训专题-无源滤波器的研究.doc(9页珍藏版)》请在启牛文库网上搜索。
1、实验十一 无源滤波器的研究一、实验目的1掌握测定R、C无源滤波器的幅频特性的方法。2了解由R、C构成的一些简单的二阶无源滤波电路及其特性。3通过理论分析和实验测试加深对无源滤波器的认识。二、实验原理滤波器是一种选择装置,它对输入信号进行加工和处理,从中选出某些特定的信号作为输出。电滤波器的任务是对输入信号进行选频加权传输。电滤波器是Campbell和wagner在第一次世界大战期间各自独立发明的,当时直接应用于长途载波电话等通信系统。电滤波器主要由无源元件R、L、C构成,称为无源滤波器。滤波器的输出与输入关系通常用电压转移函数H(S)来描述,电压转移函数又称为电压增益函数,它的定义如下式中UO
2、(S)、Ui(S)分别为输出、输入电压的拉氏变换。在正弦稳态情况下,S=j,电压转移函数可写成式中表示输出与输入的幅值比,称为幅值函数或增益函数,它与频率的关系称为幅频特性;F()表示输出与输入的相位差,称为相位函数,它与频率的关系称为相频特性。幅频特性与相频特性统称滤波器的频率响应。滤波器的幅频特性很容易用实验方法测定。本实验仅研究一些基本的二阶滤波电路。滤波器按幅频特性的不同,可分为低通、高通、带通和带阻和全通滤波电路等几种,图附录11给出了低通、高通、带通和带阻滤波电的典型幅频特性。低通滤波电路,其幅频响应如图附录11(a)所示,图中|H(jC)|为增益的幅值,K为增益常数。由图可知,它
3、的功能是通过从零到某一截止频率C的低频信号,而对大于C的所有频率则衰减,因此其带宽B=C。高通滤波电路,其幅频响应如图附录11(b)所示。由图可以看到,在0C范围内的频率为阻带,高于C的频率为通带。带通滤波电路,其幅频响应如图附录11(c)所示。图中Cl为下截止频率,Ch为上截止频率,0为中心频率。由图可知,它有两个阻带:0Ch,因此带宽B=Ch-Cl。带阻滤波电路,其幅频响应如图附录11(d)所示。由图可知,它有两个通带:0Ch和一个阻带ClCh也是有限的。带阻滤波电路阻带中点所在的频率Z叫零点频率。(a)低通滤波电路 (b)高通滤波电路(c)带通滤波电路 (d)带阻滤波电路图附录11 各种
4、滤波电路的幅频响应二阶基本节低通、高通、带通和带阻滤波器的电压转移函数分别为 低通 高通 带通 带阻式中K、p、z和p分别称为增益常数、极点频率、零点频率和极偶品质因数。正弦稳态时的电压转移函数可分别写成 低通 高通 带通 带阻三、实验内容1二阶无源低通滤波器(1)二阶无源RC低通滤波器的幅频特性图附录12所示电路为二阶无源RC低通滤波器基本节,采用复频域分析,可以得其电压转移函数为:图附录12根据二阶基本节低通滤波器电压转移函数的典型表达式:可得增益常数K=1,极点频率和极偶品质因数。正弦稳态时,电压转移函数可写成:幅值函数为:由上式可知:当时,当时,当时,可见随着频率升高幅值函数值减小,该
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电工 技能 培训 专题 无源 滤波器 研究