表2-4

U/mV无源与有源带阻12001000800600400200010100100010000f/Hz100000无源带阻有源带阻

图2-4

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五.结果分析、讨论及思考题

无源高通滤波器截止频率为3500Hz，有源高通滤波器截止频率为2100Hz；无源低通滤波器截止频率为600Hz，有源低通滤波器截止频率为1040Hz；通带频约为4000Hz

1．示波器所测滤波器的实际幅频特性与计算出的理想幅频特性有何区别？

答：实际幅频曲线下滑坡度比较大，过渡频率范围比较长，不像理想幅频曲线那样陡度陡翘，实际电路往往存在一定延时造成这种情况。

2．如果要实现LPF、HPF、BPF、BEF源滤器之间的转换，应如何连接？

答：通过电路的组合连接，可以实现以上四种滤波电路的转换，由于高通滤波器与低通滤波器间有着下列的关系：HHigh(j?)?1?HLow(j?),式中HHigh(j?)为高通滤波器的幅频特性，HLow(j?)为低通滤波器的幅频特性。如果已知HLow(j?)，就可由上式可求得对应的

HHigh(j?)；反之亦然。如果高通滤波器的下限fH大于低通滤波器的上限fL,则将两者并联

起来可以组合成带阻滤波器；如果高通滤波器的下限fH小于低通滤波器的上限fL,则两者串起来可以组合成带通滤波器。

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实验六 低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换

一、 实验任务与目的

1. 由低通滤波器变换为高通滤波器。 2. 由高通滤波器变换为低通滤波器。

3. 在一定条件下，由低通和高通滤波器构成带通滤波器。 4. 在一定条件下，由低通和高通滤波器构成带阻滤波器。

二、 总体方案设计

? 原理分析与方案设计特点 a) 高通滤波器与低通滤波器间

通过电路的组合连接，可以实现低通、高通、带通、带阻四种滤波电路的转换，由于

高通滤波器与低通滤波器间有着下列的关系：

HHigh(j?)?1?HLow(j?),式中HHigh(j?)为高通滤波器的幅频特性，HLow(j?)为低通滤波

器的幅频特性。如果已知HLow(j?)，就可由上式可求得对应的HHigh(j?)；反之亦然。

b) 带通滤波器的幅频特性HBand(j?)与低通、高通滤波器幅频特性间的关系

设ωCL为低通滤波器的带宽频率，ωCH为高通滤波器的带宽频率，如果ωCL?ωCH，

则由它们可串联构成一个带通滤波器。

c) 带阻滤波器的幅频特性HBlock(jω)与低通、高通滤波器幅频特性间的关系

如果低通滤波器的带宽频率ωCL小于高通滤波器的带宽频率ωCH，则由它们可串联构成一个带阻滤波器。

（以上引自《信号与系统实验指导书》）

三、 方案实现和具体设计

本次实验利用实验电路板6—低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换，电路的原理图以及参数在《信号与系统基础实验》第22页。图中，由低通输出端TP1与高通滤波电路串联合成带通电路，输出端为TP2；TP3为低通输出端、TP4为高通输出端，有它们合成带阻电路，输出端为TP5。以下为主要的实验步骤：

1．实验电路接通电源（有源滤波器电路）。

2．将函数信号发生器输出的正弦信号接入无源（或有源）滤波器的输入端， 调节该正弦信号频率（由小到大改变）时,用示波器观察其低通滤波器输出幅值的变化。

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3．按步骤1，逐步用示波器或数字万用表观察测量LPF、HPF、BPF、BEF输出幅值的变化。

四、 实验设计与实验结果

特性

图3-2高通滤波器幅频特性

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图3-1 低通滤波器幅频