AEX有源滤波电路PPT教学课件.pptx

**有源滤波电路概述** 有源滤波电路是一种利用运算放大器和其他电子元件构建的滤波系统，能够对电信号进行频率选择性处理。在本PPT教学课件中，主要介绍了三种基本类型的有源滤波器：二阶低通滤波器、二阶高通滤波器以及带通滤波器。这些滤波器的设计和测试是电子工程领域的基础内容，广泛应用于信号处理、通信和音频系统等领域。 **二阶低通滤波器** 二阶低通滤波器由电阻R、电容C和运算放大器（如741）组成。其工作原理是通过RC网络来决定信号的截止频率。在图4.8.1所示的电路中，R1、Rf、R及C共同决定了滤波器的特性。其中，上限截止频率（fc）可以通过公式fc = 1/(2πRC)计算得出。在实验中，通过改变电阻和电容的值，可以调整滤波器的截止频率，从而改变其频率响应。 **二阶高通滤波器** 二阶高通滤波器则通过交换RC网络的位置实现，如图4.8.2所示。在这种配置下，电路允许高频信号通过，而低频信号被衰减。下限截止频率（fc）同样可以通过公式fc = 1/(2πRC)得到。与低通滤波器相反，高通滤波器在高频段具有较高的增益，而在低频段增益逐渐降低。 **带通滤波器** 带通滤波器是由一个低通滤波器和一个高通滤波器串联而成，允许特定频率范围内的信号通过。在实验中，通过调整二阶低通滤波器的R和C值，然后将其输出与二阶高通滤波器的输入相连接，可以创建一个带通滤波器。 **幅频响应的测试方法** 幅频响应是指放大器增益与输入信号频率之间的关系，通常采用逐点法测量。在不同频率下，保持输入信号幅值不变，测量并记录输出电压，计算电压增益，最终绘制出幅频特性曲线。横坐标表示频率的对数，纵坐标以分贝为单位表示电压增益。增益下降3dB的频率定义为上限频率(fH)和下限频率(fL)，这两个频率界定了滤波器的通带范围。 **实验注意事项** 为了提高测量精度，需在转折频率附近增加测量点。同时，应确保双电源连接稳定，并正确使用741运算放大器。实验报告应包括根据实验数据绘制的幅频特性曲线，并分析实验结果与理论值的差异。 **实验思考题** 1. 高通滤波器在高频时增益下降的原因在于，随着频率增加，电容的阻抗减小，导致电路增益降低。 2. 当741作为高通滤波器使用，闭环电压增益为2时，考虑到其开环带宽限制，大约只能维持在7Hz左右。 本PPT教学课件详细介绍了有源滤波器的基本概念、设计原理和实验操作，旨在帮助学习者理解和掌握滤波电路的关键知识。通过实际操作和分析，学生可以深入理解滤波器的工作机制及其在实际应用中的作用。