模拟电子技术实验讲义(12)

图9－1 滤波器的幅频特性

1 二阶有源低通滤波器

典型的二阶有源滤波器如图9－2所示，抑制尖峰脉冲，反馈回路可增加C3，C3的容量一般为2pF~51pF。

图9－2 二阶有源低通滤波器

其传递函数的关系式为

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A?s??s2?式中，AUf、?n、Q分别表示如下：

2AUf?n?nQ

2s??nAUf?1?RfR1

?n?R1R2C1C2R1R2C1C2

Q?C2?R1?R2???1?AUf?R1C1

当Q＝0.707时，这种滤波器称为巴特沃斯滤波器。在设计中，一般R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则

?n?Q?1 RC1

3?AUf?n、Q分别由R、C值和运放增益的变化来单独调整，相互影响不大，因此该设计法

对要求特性保持一定?n而在较宽范围内变化的情况比较适用。

2 二阶有源高通滤波器

高通滤波器与低通滤波器具有完全的对偶性，把图9－2中R1和C1、R2和C2位置互换就能构成如图9－3所示的二阶有源高通滤波器，二者的参数表达式和特性也有对偶性。

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图9－3 二阶有源高通滤波器

二阶有源高通滤波器的传递函数为

A?s??s2?AUfs2?nQ

2s??n式中，AUf、?n、Q分别表示如下：

AUf?1?RfR

?n?1R1R2C1C2

Q?1/?n

R2?C1?C2???1?AUf?R2C21 RC在设计中，一般R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则

?n?Q?1

3?AUf设计参数时。先确定截止频率fH。通常电容C的容量宜在微法数量级以下，R的值一般为几百千欧以内，由于电容容值档量级较少，常先选用C值，再利用?n、AUf、Q等公式计算电阻R的值。

三、实验仪器及设备

（1）低频信号发生器 1台 （2）晶体管毫伏表 1台 （3）双踪示波器 1台 （4）双路稳压电源 1台 （5）数字式万用表 l块 （6）微型计算机系统 1套

四、实验内容及步骤

1 设计一个二阶有源低通滤波器，具有巴特沃斯特性，已知fH＝1kHz。通过计算确定参数，并用软件仿真，以达到设计要求。连接电路测试滤波器的幅频响应，将结果填入下表。

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Vi＝0.1V的正弦信号 信号频率（Hz） Vo(V) 20lg∣Vo/Vi∣dB 2 设计一个二阶有源高通滤波器，具有巴特沃斯特性，已知fH＝100Hz。通过计算确定参数，并用软件仿真，以达到设计要求。连接电路测试滤波器的幅频响应，将结果填入下表。

Vi＝0.1V的正弦信号 信号频率（Hz） Vo(V) 20lg∣Vo/Vi∣dB 3 设计一个弱信号放大器，频率范围为（0～1.5）kHz，为了抑制噪声，需要将高于1.5 kHz的信号去除，用滤波器进行设计。要求AUf＝2，阻带区以20dB/十倍频程的斜率衰减。实验调整，测量滤波器的性能参数及幅频特性。

50 100 300 500 700 1k 2k 5k 50 100 300 500 700 1k 2k 5k 五 思考题

1 低通滤波器中为什么要节调零电位器，说明接入调零电位器后可改善滤波器的哪些性能

2高通滤波器的上限截止频率受受哪些因素影响，采取什么措施减小这些影响。

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实验十 直流稳压电源设计

—、实验目的

1 加深理解串联型直流稳压电路的工作原理。 2 掌握串联型直流稳压电路技术指标的测量方法。 3 熟悉串联型直流稳压电路的特性。

二、实验原理

1 直流稳压电源的基本原理

直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如图10－1所示。各部分电路的作用如下：

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