三、实验原理.ppt

信号分析与处理实验
实验二模拟滤波器实验
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;
4、了解巴特沃思低通滤器与切比雪夫低通滤波器的特点;
5、学会用信号源与示波器测量滤波器的频响特性。
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;
二、预备知识
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;
三、实验原理
各种滤波器的频响特性图:
(c)带通滤波电路(d)带阻滤波电路
(a)低通滤波电路(b)高通滤波电路
三、实验原理
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。
对于模拟低通滤波器的设计方法,一般是通过逼近的设计方法。在最常用的滤波器中又以巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器最常用。
三、实验原理
1、巴特沃思滤波器
其频响特性为:
特点:
1)最大平坦性:其滤波器在0频点处附近一段范围内是非常平直的,它是以原点的最大平坦性来逼近理想低通滤波器;
2)通带、阻带下降的单调性;
3)具有良好的相频特性;
4)3dB的不变性:随N的增加,频带边缘下降越陡峭,越接近理想特性。但不管N是多少,幅频特性都通过3dB 点。
三、实验原理
2、切比雪夫滤波器
其频响特性为:
特点:
1)所有曲线通过( , )点,因而把定义为切比雪夫滤波器的截止角频率;
2)在通带内, 在1和之间变化;在通带外,
单调下降;
3)通带内波动均匀性;
4)相位的非线性特性。
四、实验仪器
1、JH5004“信号与系统”实验箱 一台;
2、20MHz示波器 一台;
3、低频信号源(0Hz~2MHz) 一台;