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matlab实验报告
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实 验 报 告
实验课程: MATLAB 综合实验
学生姓名:
学 号:
专业班级:
2012 年 5 月 20 日
实验四 模拟滤波器频率特性测试
一、实验目的
1、掌握低通无源滤波器的设计;
2、学会将无源低通滤波器向带通、高通滤波器的转换;
3、了解常用有源低通滤波器、高通滤器、带通滤波器、带阻滤波器的结构与特性;
二、预备知识
1、 学习“模拟滤波器的逼近”;
2、 系统函数的展开方法;
3、低通滤波器的结构与转换方法;
预习报告中回答以下问题:
1、实际中常用的滤波器电路类型有哪些,有何特点?
2、有源滤波器、无源滤波器的概念,优缺点和各自的应用场合?
3、绘出低通、带通、带阻、高通四种滤波器的理想频响曲线及实际频响曲线,两者
有何根本区别,产生原因?
三、实验原理
模拟滤波器根据其通带的特征可分为:
(1)低通滤波器:允许低频信号通过,将高频信号衰减;
(2)高通滤波器:允许高频信号通过,将低频信号衰减;
(3)带通滤波器:允许一定频带范围内的信号通过,将此频带外的信号衰减;
(4)带阻滤波器:阻止某一频带范围内的信号通过,而允许此频带以外的信号衰减;
各种滤波器的频响特性图:
图 2 一 1 低通滤波器 图 2 一 2 高通滤波器
图 2 一 3 带通滤波器 图 2 一 4 带阻滤波器
在这四类滤波器中,又以低通滤波器最为典型,其它几种类型的滤波器均可从它转
化而来。
1、系统的频率响应特性是指系统在正弦信号激励下系统的稳态响应随激励信号频率变
化的情况。用矢量形式表示:
( )
( ) ( )
j
H j H j e
f w
w w
=
其中:|H(jω)|为幅频特性,表示输出信号与输入信号的幅度比随输入信号频率的变
化关系;φ(ω)为相频特性,表示输出信号与输入信号的相位差随输入信号频率的变化
关系。
2、H(jω)可根据系统函数 H(s)求得:H(jω)= H(s)︱s=jω因此,对于给定的电路可根
椐 S 域模型先求出系统函数 H(s),再求 H(jω),然后讨论系统的频响特性。
3、频响特性的测量可分别测量幅频特性和相频特性,幅频特性的测试采用改变激励信
号的频率逐点测出响应的幅度,然后用描图法描出幅频特性曲线;相频特性的测量方法
亦可改变激励信号的频率用双踪示波器逐点测出输出信号与输入信号的延时τ,根椐下
面的公式推算出相位差
( ) 2
T
t
f w p
=
当响应超前激励时为
( )
f w
正,当响应落后激励时
( )
f w
为负。
四、实验原理图
图 2 一 5 实验电路
图中:R=38kΩ,C=3900pF,红色框内为实验板上的电路。
B
函
数
发
生
==
生
生
生
器
CH1
示
波
器
R
R
R/2
C
C
2C
INPUT
A
IN1
IN2
OUT1
OUT2
GND
GND
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