浙大有源滤波器实验报告

浙大有源滤波器实验报告
浙大有源滤波器实验报告

课程名称:_____电路与电子技术试验______指导老师:____王旃___成绩:______________

实验名称:_______有源滤波器_________实验类型:_________同组学生姓名:__________

一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)

三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)

七、讨论、心得

一、实验目的和要求

1掌握有源滤波器的分析和设计方法;

2学习有源滤波器的调试、幅频特性的测量方法;

3了解滤波器的结构和参数对滤波器性能的影响;

4学习用EDA仿真的方法来研究滤波电路,了解元件参数对滤波参数的影响。

二、实验内容和原理

滤波器的主要指标:

1、传递函数A vs::反映滤波器增益随频率的变化关系。也称为电路的频率响应、频率特性。

2、通带增益Avp:为一个实数。

3、固有频率f0:也称自然频率、特征频率。其值由电路元件的参数决定。

4、通带截止频率fp:滤波器增益下降到其通带增益的0.707倍时所对应的频率。也称:-3dB频率、半功率点、转折频率、极点频率、上限频率频率或下限频率。

5、品质因数Q:也称为滤波器的截止特性系数,是反映滤波器频率特性的一项重要指标,其值决定于f=f0

附近的频率特性。不同类型滤波器的定义不同。

三、实验接线图

四、主要仪器设备

芯片LM358、电工实验箱、导线、示波器、信号发生器

五、操作方法和实验步骤

1.按照实验接线图连好电路图,其中输入信号选择1V的正弦波,0.022uF的电容选择用两个0.01uF的并联替代,7.2kΩ的电阻选择用5.1kΩ和2kΩ的替代。

2.保持输入信号不变,调节频率,从低频到高频变化,并记录截止频率。

3.改变Rf,重复上述实验。

六、实验数据记录和处理

1.Rf=22kΩ,Avp=1.59,Q=0.71,fp=1.09kHz;

2.Rf=39kΩ,Avp=2.1,Q=1.11,fp=1.28kHz;

3.Rf=49kΩ,Avp=2.32,Q=1.47,fp=1.54kHz。

七、实验结果与分析

1.改变电路参数对频率特性的影响:保持电容不变,增加Rf的阻值,Avp增加,Q减小,fp左移。

保持Rf不变,增大C,Avp不变,fp不变,Q增大。

2.经对比,我发现在通带增益差不多的情况下,截止频率与理论值相差很大。

可能的原因:(1)电阻、电容的标称值与实际值存在误差

(2)0.022uF的电容选择用两个0.01uF的并联替代,7.2kΩ的电阻选择用5.1kΩ和2kΩ

的替代。存在一定的误差。

(3)测量时手动调节时的误差。

有源滤波实验报告

姓名: 学号:2009118125 班级:电工二班 实验十一 有源滤波器 实验目的 1. 掌握有缘滤波器的构成及其特性 2. 学习有缘滤波器的幅频特性的测量方法 实验仪器 数字示波器 信号发生器 交流毫伏表 直流电源 预习要求 1. 复习有缘滤波器的概念、工作原理。 2. 分析计算图5-11-1、图5-11-2电路的截止频率,图5-11-3电路 的中心频率。 3. 画出三个电路的幅频特性曲线 实验原理 有源滤波器又称作有源选频电路,通常用继承运放和电阻,电容网络构成。它的作用是让指定频段信号通过,而将其余频段信号加以抑制或大幅度衰减。分低通、高通、带通、带阻等电路。 1. 低通滤波电路 低通滤波器是指通过低频而抑制高频信号的滤波器,如图5-11-1所示为二阶低通滤波器。 传输函数: 200 11()f A j Q ωωωω-+ 1 (1)f f R A R =+ 1( )3f Q A =- 01 RC ω= 根据上式可知,当Q 取不同值时,可使电路的频率特性具有不同的特点。一般Q 取0.7。 2. 高通滤波器 高通滤波器的功能是使频率高于某一数值(如fo )的信号通过,而低于fo 的信号不能通过。图5-11-2电路为二阶高通滤波器。

其频率特性为:200()11()f A H j j Q ωωωωω = -- 1 1f f R A R =+ 13f Q A = - 01RC ω = 3. 带通滤波器 带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器构成,也可以直接由集成运放外加RC 网络构成,不同的构成方法,其滤波特性也不同。带通滤波器的功能是指定频段内的信号通过而衰减其它频段的信号。 4.带阻滤波器 带阻滤波器又称陷波器,它衰减指定频段的信号,而让其它频段的信号通过。带阻滤波器可由低通电路和高通电路构成,也可由集成运放外加RC 网络构成。常用的带阻滤波器是由双T 网络构成的,如图5-11-3所示。 其幅频特性为:

变压器实验报告

专业:电子信息工程: 实验报告 课程名称:电机与拖动指导老师:卢琴芬成绩: 实验名称:单相变压器同组学生姓名:刘雪成李文鑫 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1.通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2.通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、预习要点 1.变压器的空载和短路实验有什么特点实验中电源电压一般加在哪一方较合适 2.在空载和短路实验中,各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小 3.如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 三、实验项目 1.空载实验 测取空载特性U0=f(I0), P0=f(U0)。 2.短路实验 测取空载特性U K=f(I K), P K=f(U K)。 3.负载实验 (1)纯电阻负载 保持U1=U1N, cos φ2=1的条件下,测取U2=f(I2)。 四、实验线路及操作步骤 1.空载试验

实验线路如图3-1所示,被试变压器选用DT40三相组式变压器,实验用其中的一相,其额定容量P N=76W,U1N/ U2N=220/55V,I1N/I2N=0.345/1.38A。变压器的低压线圈接电源,高压线圈开路。接通电源前,选好所有电表量程,将电源控制屏DT01的交流电源调压旋钮调到输出电压为零的位置,然后打开钥匙开头,按下DT01面板上“开”的按钮,此时变压器接入交流电源,调节交流电源调压旋钮,使变压器空载电压U0=1.2 U N,然后,逐次降低电源电压,在1.2~0.5U N的范围内,测取变压器的U0、I0、 P0共取6-7组数据,记录于表2-1中,其中U=U N的点必测,并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化,在U N 以下测取原方电压的同时,测出副方电压,取三组数据记录于表3-1中。 图3-1 空载实验接线图 COSφ2=1 U1= U N= 220 伏

低通滤波器实验报告

(科信学院) 信息与电气工程学院 电子电路仿真及设计CDIO三级项目 设计说明书 (2012/2013学年第二学期) 题目: ____低通滤波器设计____ _____ _____ _ 专业班级:通信工程 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计周数:2周 2013年7月5日 题目: ____低通滤波器设计____ _____ _____ _ (1)

第一章、电源的设计 (2) 1.1实验原理: (2) 1.1.1设计原理连接图: (2) 1. 2电路图 (5) 第二章、振荡器的设计 (7) 2.1 实验原理 (7) 2.1.1 (7) 2.1.2定性分析 (7) 2.1.3定量分析 (8) 2.2电路参数确定 (10) 2.2.1确定R、C值 (10) 2.2.2 电路图 (10) 第三章、低通滤波器的设计 (12) 3.1芯片介绍 (12) 3.2巴特沃斯滤波器简介 (13) 3.2.1滤波器简介 (13) 3.2.2巴特沃斯滤波器的产生 (13) 3.2.3常用滤波器的性能指标 (14) 3.2.4实际滤波器的频率特性 (15) 3.3设计方案 (17) 3.3.1系统方案框图 (17) 3.3.2元件参数选择 (18) 3.4结果分析 (20) 3.5误差分析 (23) 第四章、课设总结 (24) 第一章、电源的设计 1.1实验原理: 1.1.1设计原理连接图:

整体电路由以下四部分构成: 电源变压器:将交流电网电压U1变为合适的交流电压U2。 整流电路:将交流电压U2变为脉动的直流电压U3。 滤波电路:将脉动直流电压U3转变为平滑的直流电压U4。 稳压电路:当电网电压波动及负载变化时,保持输出电压Uo的稳定。 1)变压器变压 220V交流电端子连一个降压变压器,把220V家用电压值降到9V左右。 2)整流电路 桥式整流电路巧妙的利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器次级电压的极性分别导通。见变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载的电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。单项桥式整流电路,具有输出电压高,变压器利用率高,脉动系数小。

带通滤波器

四川大学 电子信息专业实验报告 课程射频通信电路 实验题目射频实验 实验人许留留 2012141451075 实验时间周一晚上 带通滤波器

要求: 通带频率:4.8-5.2GHz 通带内波纹:<3dB 阻带抑制:>30dB (5.3GHz 处) 输入输出阻抗:50Ω 介质基板相对介电常数:2.65 计算过程: f 0=2f f L +H =5GHz Ω=??? ? ??f -f -f f f f f 000L H =1.467 按照设计要求,需要选用3dB 等波纹契比雪夫低通滤波电路。在归一化频率Ω=1.467处,需要具有大于30dB 的衰减。因此,要满足设计要求必须选用5阶 滤波电路。 设计电路图如下

采用优化的方式。 仿真步骤: 用微带线连接电路图,参数TL1=TL2,w=2.69mm,l=10.03mm (用ADS自带软件算出)。

由于CLin1=CLin6,CLin2=CLin5,CLin3=CLin4。设置9个变量L1,L2,L3;W1,W2,W3;S1,S2,S3。单位为mm。在V AR 1,中同样添加,初始值w设为1,l设为10,s设为1(l的长度约为 4 w和s大于0.2mm)。调节范围设置,L(9-11),W(0.2-3),S(0.2-3)。 从4GHz开始,到6GHz结束,步长为10MHz。 波形与带通滤波器较为形似则继续。

用OPTM来优化波形,设置两个GOAL,使频率在4.8-5.2GHz 间波纹大于-3dB,同时在5.3-5.4GHz间衰减小于-30dB。 按下仿真键开始仿真出现以下结果 波形图如下

变压器实验报告汇总

四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称:电机学 实验项目:三相变压器的空载及短路实验专业班组:电气工程及其自动化105,109班实验时间:2014年11月21日 成绩评定: 评阅教师: 电机学老师:曾成碧 报告撰写:

一、实验目的: 1 用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。 2 通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。 3 计算变压器的电压变化百分率和效率。 4掌握三相调压器的正确联接和操作。 5 复习用两瓦特法测三相功率的方法。 二.思考题的回答 1.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节?不单方向调节会出现什么问题? 答:因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压,磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降,所以会影响实验结果的准确性。 2.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数?实验过程中作了哪些假定? 答:变压器的空载实验中认为空载电流很小,故忽略了铜耗,空载损耗近似等于变压器铁耗Fe P P ≈0,同时忽略了绕组的电阻和漏抗。空载时的铁耗可以直接用两瓦特法测得,根据公式2 003/I P r m ≈可以求得励磁电阻,由003/I U Z m ≈可以求得励磁阻抗,由2 2 k m m r Z X -=可以求得励磁电抗值。 在变压器的短路实验中,由于漏磁场分布十分复杂,故在T 形等效电路计算时,可取k x x x 5.0'21==σσ,且k r r r 5.0'21==。同时由于外加电压低,忽略了铁耗,故假设短路损耗等于变压器铜耗。短路损耗k P 可直接由两瓦特法测得,有公式k k k I P r 2/=可得k r ,k k k I U Z 3/=,故k k k r Z x 22-=。 3.空载和短路实验中,为减小测量误差,应该怎样联接电压接线?用两瓦特表法测量三相功率的原理。 答:变压器空载实验中应当采用电流表内接法。因为空载实验测量的是励磁阻抗,阻抗值较大,若采用电流表外接法,电压表会有明显的分流作用,从而产生较大的误差。 变压器短路实验应当采用电流表外接法。因为短路实验中测量的是漏阻抗,

数字图像处理实验报告.docx

谢谢观赏 数字图像处理试验报告 实验二:数字图像的空间滤波和频域滤波 姓名:XX学号:2XXXXXXX 实验日期:2017 年4 月26 日 1.实验目的 1. 掌握图像滤波的基本定义及目的。 2. 理解空间域滤波的基本原理及方法。 3. 掌握进行图像的空域滤波的方法。 4. 掌握傅立叶变换及逆变换的基本原理方法。 5. 理解频域滤波的基本原理及方法。 6. 掌握进行图像的频域滤波的方法。 2.实验内容与要求 1. 平滑空间滤波: 1) 读出一幅图像,给这幅图像分别加入椒盐噪声和高斯噪声后并与前一张图显示在同一 图像窗口中。 2) 对加入噪声图像选用不同的平滑(低通)模板做运算,对比不同模板所形成的效果,要 求在同一窗口中显示。 3) 使用函数 imfilter 时,分别采用不同的填充方法(或边界选项,如零填 充、’replicate’、’symmetric’、’circular’)进行低通滤波,显示处理后的图 像。 4) 运用 for 循环,将加有椒盐噪声的图像进行 10 次,20 次均值滤波,查看其特点, 显 示均值处理后的图像(提示:利用fspecial 函数的’average’类型生成均值滤波器)。 5) 对加入椒盐噪声的图像分别采用均值滤波法,和中值滤波法对有噪声的图像做处理,要 求在同一窗口中显示结果。 6) 自己设计平滑空间滤波器,并将其对噪声图像进行处理,显示处理后的图像。 2. 锐化空间滤波 1) 读出一幅图像,采用3×3 的拉普拉斯算子 w = [ 1, 1, 1; 1 – 8 1; 1, 1, 1] 对其进行滤波。 2) 编写函数w = genlaplacian(n),自动产生任一奇数尺寸n 的拉普拉斯算子,如5 ×5的拉普拉斯算子 w = [ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1] 3) 分别采用5×5,9×9,15×15和25×25大小的拉普拉斯算子对blurry_moon.tif 谢谢观赏

电路实验报告12 有源滤波器设计

课程名称:电路与电子技术实验II 指导老师:沈连丰成绩:__________________ 实验名称:有源滤波器设计实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、掌握有源滤波器的分析和设计方法。 2、学习有源滤波器的调试、幅频特性的测量方法。 3、了解滤波器的结构和参数对滤波器性能的影响。 4、用EDA仿真的方法来研究滤波电路,了解元件参数对滤波效果的影响。 二、实验内容和原理 1、滤波器的5个主要指标: (1) 传递函数A v(s) :反映滤波器增益随频率的变化关系,也称为电路的频率响应、频率特性。 (2) 通带增益A v p:为一个实数。(针对LPF)、(针对HPF)、(针对BPF)、(针对BEF)。 (3) 固有频率f0:也称自然频率、特征频率,其值由电路元件的参数决定。 (4) 通带截止频率f p:滤波器增益下降到其通带增益A v p 的0.707倍时所对应的频率(也称–3dB 频率、半功率点、上限频率(ωH 、f H )或下限频率(ωL 、f L )。 (5) 品质因数Q:反映滤波器频率特性的一项重要指标,不同类型滤波器的定义不同。例如,在低通和高通滤波器中,定义为当时增益的模与通带增益之比。 2、有源滤波器的设计流程: 设计一个有源低通滤波器时,一般可以先按照预定的性能指标,选择一定的电路形式,然后写出电路的电压传递函数,计算并选定电路中的各个元器件参数。最后再通过实验进行调试,确定实际的器件参数。 三、实验器材 运放LM358、 四、操作方法和实验步骤 1、实验内容 (1) 在实验板上安装所设计的电路。 (2) 有源滤波器的静态调零。 (3) 测量滤波器的通带增益A v p、通带截止频率f p。 (4) 测量滤波器的频率特性(有条件时可使用扫频仪)。 (5) 改变电路参数,研究品质因数Q 对滤波器频率特性的影响。 2、设计一个二阶有源低通滤波器。具体要求如下: (1) 通带截止频率:f p=1kHz;

变压器实验报告汇总

变压器实验报告汇总

四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称:电机学 实验项目:三相变压器的空载及短路实验专业班组:电气工程及其自动化105,109班实验时间:2014年11月21日 成绩评定: 评阅教师: 电机学老师:曾成碧 报告撰写:

一、实验目的: 1 用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。 2 通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。 3 计算变压器的电压变化百分率和效率。 4掌握三相调压器的正确联接和操作。 5 复习用两瓦特法测三相功率的方法。 二.思考题的回答 1.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节?不单方向调节会出现什么问题? 答:因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压,磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降,所以会影响实验结果的准确性。 2.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数?实验过程中作了哪些假定? 答:变压器的空载实验中认为空载电流很小,故忽略了铜耗,空载损耗近似等于变压器铁耗Fe P P ≈0,同时忽略了绕组的电阻和漏抗。空载时的铁耗可以直接用两瓦特法测得,根据公式2 003/I P r m ≈可以求得励磁电阻,由003/I U Z m ≈可以求得励磁阻抗,由2 2 k m m r Z X -=可以求得励磁电抗值。 在变压器的短路实验中,由于漏磁场分布十分复杂,故在T 形等效电路计算时,可取k x x x 5.0'21==σσ,且k r r r 5.0'21==。同时由于外加电压低,忽略了铁耗,故假设短路损耗等于变压器铜耗。短路损耗k P 可直接由两瓦特法测得,有公式k k k I P r 2/=可得k r ,k k k I U Z 3/=,故k k k r Z x 22-=。 3.空载和短路实验中,为减小测量误差,应该怎样联接电压接线?用两瓦特

滤波器设计的实验报告

实验三滤波器设计 一、实验目的: 1、熟悉Labview的软件操作环境; 2、了解VI设计的方法和步骤,学会简单的虚拟仪器的设计; 3、熟悉创建、调试VI; 4、利用Labview制作一个滤波器,实现低通、高通、带通、带阻等基本滤波功能,并调节截止频率实现滤波效果。 二、实验要求: 1、可正弦实现低通、高通、带通、带阻等基本滤波功能,并图形显示滤波前后波形; 2、可调节每种滤波器的上限截止频率或者下限截止频率; 3、给出每种滤波器的幅频特性; 三、设计原理: 1、利用LABVIEW中的数字IIR、FIR数字滤波器实现数字滤波功能,参数可调;

2、将两路不同频率的信号先叠加,然后通过滤波,将一路信号滤除,而保留有用信号,Hz f Hz f 100,2021==; 3、叠加即将两个信号相加,用到一个数学公式; 4、信号进入case 结构,结构中有两路分支,每路分支均有一个滤波模块,其中一个为IIR 滤波器,另一个为FIR 滤波器,通过按钮可选择IIR 或是FIR.每个滤波模块都可通过外部按钮对其参数进行调整,各个过程的波形都用波形图显示出来; 5、将IIR 、FIR 滤波器的“滤波信息”接线端用控件按名称解除捆绑接入波形图,观察波形的幅度和相位; 6、用一个while 循环实现不重新启动既可以改参数。 四、设计流程: 1、前面板的设计:

2、程序框图的设计: 五、实验结果: 1、低通滤波功能:将100Hz的信号滤除,保留20Hz的信号 用IIR巴特沃斯滤波器,将低截止频率设置为25Hz。

用FIR滤波器,拓扑类型选择Windowed FIR,将最低通带设置为50。 用IIR巴特沃斯滤波器,将低截止频率设置为90Hz。

信号与系统综合实验报告-带通滤波器的设计DOC

广州大学 综合设计性实验 报告册 实验项目选频网络的设计及应用研究 学院物电学院年级专业班电子131 姓名朱大神学号成绩 实验地点电子楼316 指导老师

《综合设计性实验》预习报告 实验项目:选频网络的设计及应用研究 一 引言: 选频网络在信号分解、振荡电路及其收音机等方面有诸多应用。比如,利用选频网络可以挑选出一个周期信号中的基波和高次谐波。选频网络的类型和结构有很多,本实验将通过设计有源带通滤波器实现选频。 二 实验目的: (1)熟悉选频网络特性、结构及其应用,掌握选频网络的特点及其设计方法。 (2)学会使用交流毫伏表和示波器测定选频网络的幅频特性和相频特性。 (3)学会使用Multisim 进行电路仿真。 三 实验原理: 带通滤波器: 这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过,而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减和抑制。 典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成,如图1所示。 电路性能参数可由下面各式求出。 通带增益:CB R R R R A f vp 144+= 其中B 为通频带宽。 中心频率:)1 1(121 3 12 20R R C R f += π

通带宽度:)2 1(14 321R R R R R C B f -+= 品质因数:B f Q 0 = 此电路的优点是,改变f R 和4R 的比值,就可以改变通带宽度B 而不会影响中心频率0f 。 四 实验内容: 设计一个中心频率Hz f 20000=,品质因数5>Q 的带通滤波器。 五 重点问题: (1)确定带通滤波器的中心频率、上限频率及下限频率。 (2)验证滤波器是否能筛选出方波的三次谐波。 六 参考文献: [1]熊伟等.Multisim 7 电路设计及仿真应用.北京:清华大学出版社,2005. [2]吴正光,郑颜.电子技术实验仿真与实践.北京:科学出版社,2008. [4]童诗白等.模拟电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社, 2001. 图1 二阶带通滤波器

有源滤波器实验报告

有源滤波器实验报告文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

实验七集成运算放大器的基本应用(Ⅱ)—有源滤波器 一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、实验原理 (a)低通(b)高通 (c) 带通(d)带阻 图7-1 四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面,但因受运算放大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性如图7-1所示。 具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的,只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快,但RC网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。 1、低通滤波器(LPF) 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。

如图7-2(a )所示,为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC 滤波环节与同相比例运算电路组成,其中第一级电容C 接至输出端,引入适量的正反馈,以改善幅频特性。图7-2(b )为二阶低通滤波器幅频特性曲线。 (a)电路图 (b)频率特性 图7-2 二阶低通滤波器 电路性能参数 1 f uP R R 1A + = 二阶低通滤波器的通带增益 RC 2π1 f O = 截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 uP A 31 Q -= 品质因数,它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。 2、高通滤波器(HPF ) 与低通滤波器相反,高通滤波器用来通过高频信号,衰减或抑制低频信号。 只要将图7-2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换,即可变成二阶有源高通滤波器,如图7-3(a)所示。高通滤波器性能与低通滤波器相反,其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系,仿照LPH 分析方法,不难求得HPF 的幅频特性。

单相变压器实验报告

单相变压器实验报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

单相变压器实验报告学院:电气工程学院 班级:电气1204班 姓名:卞景季 学号: 组号: 22 一、实验目的 通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、实验预习 1、变压器的空载和短路实验有什么特点实验中电源电压一般加在哪一方较合适 答:空载试验的电压一般加在低压侧,因为低压侧电压低,电流大,方便测量。短路试验就是负载实验,高压加,低压短路,得到试验数据。 2、在空载和短路实验中,各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小 答:在量程范围内,按实验要求电流表串联、电压表并联、功率表串联(同相端短接)。 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 答:空载实验所测得的功率为铁耗,短路实验所测得的功率为铜耗。 三、实验项目 1、空载实验 测取空载特性U 0=f(I ),P =f(U ) , cosφ =f(U )。 2、短路实验 测取短路特性U K =f(I K ),P K =f(I K ), cosφ K =f(I K )。 四、实验方法1

2、屏上排列顺序 D33、DJ11、 3、空载实验 (1相组式变压器DJ11U 1N /U 2N =220/55V ,I 路。 (2 (3范围内,测取变压器的U 0、I 0、P 0。 (4)测取数据时,U=U N 点必须测,并在该点附近测的点较密,共测取数据7-8组。记录于表3-1中。 (5)为了计算变压器的变比,在U N 以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表3-1中。 表4、短路实验 (1)按下控制屏上的“停止”按钮,切断三相调压交流电源,按图3-2接线(以后每次改接线路,都要关断电源)。将变压器的高压线圈接电源,低压线圈直接短路。 图3-2 短路实验接线图 (2)选好所有测量仪表量程,将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。 (3)接通交流电源,逐次缓慢增加输入电压,直到短路电流等于 为止,在~I N 范围内测取变压器的U K 、I K 、P K 。 (4)测取数据时,I K =I N 点必须测,共测取数据6-7组记录于表3-2中。实验时记下周围环境温度(℃)。 X

低通滤波器设计实验报告

低通滤波器设计实验报 告 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

低通滤波器设计 一、设计目的 1、学习对二阶有源RC 滤波器电路的设计与分析; 2、练习使用软件ORCAD (PISPICE )绘制滤波电路; 3、掌握在ORCAD (PISPICE )中仿真观察滤波电路的幅频特性与相频特性曲线 。 二、设计指标 1、设计低通滤波器截止频率为W=2*10^5rad/s; 2、品质因数Q=1/2; 三、设计步骤 1、考虑到原件分散性对整个电路灵敏度的影响,我们选择 R1=R2=R,C1=C2=C ,来减少原件分散性带来的问题; 2、考虑到电容种类比较少,我们先选择电容的值,选择电容 C=1nF; 3、由给定的Wp 值,求出R 12121C C R R Wp ==RC 1=2*10^5 解得:R=5K? 4、根据给定的Q ,求解K Q=2121C C R R /K)RC -(1+r2)C1+(R1= K -31 解得:K=3-Q 1= 5、根据求出K 值,确定Ra 与Rb 的值

Ra=2 K=1+ Rb Ra=Rb 这里取 Ra=Rb=10K?; 四、电路仿真 1、电路仿真图: 2、低通滤波器幅频特性曲线 3、低通滤波器相频特性曲线 注:改变电容的值:当C1=C2=C=10nF时 低通滤波器幅频特性曲线 低通滤波器相频特性曲线 五、参数分析 1、从幅频特性图看出:该低通滤波器的截止频率大约33KHz, 而我们指标要求设计截止频率 f= Wp/2?= 存在明显误差; 2、从幅频特性曲线看出,在截至频率附近出现凸起情况,这是二阶滤波器所特有的特性; 3、从相频特性曲线看出,该低通滤波器的相频特性相比比较好。 4、改变电容电阻的值,发现幅频特性曲线稍有不同,因此,我们在设计高精度低误差的滤波器时一定要注意原件参数的选择。 六、设计心得:

有源模拟滤波器实验报告

实验报告

工程大学教务处制 一、实验目的 1.掌握滤波器的滤波性能特点。 2.掌握常规模拟滤波器的设计、实现、调试、测试方法。 3.掌握滤波器主要参数的调试方法。 4.了解电路软件的仿真方法。 二、实验原理 有源滤波器的设计,就是根据所给定的指标要求,确定滤波器的结束n,选择具体的电路形式,算出电路中各元件的具体数值,安装电路和调试,使设计的滤波器满足指标要求,具体步骤如下: 1.根据阻带衰减速率要求,确定滤波器的阶数n。 2.选择具体的电路形式。 3.根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式,建立起系数的方程 组。 4.解方程组求出电路中元件的具体数值。 5.安装电路并进行调试,使电路的性能满足指标要求。 根据滤波器所能通过信号的频率围或阻带信号频率围的不同,滤波器可分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器。 a)有源二阶低通滤波器(LPF) 图1 压控电压源二阶低通滤波器 b)有源二阶高通滤波器(HPF)

图2 压控电压源二阶高通滤波器 c)有源带通滤波器(BPF) 图3 压控电压源二阶带通滤波器 d)带阻滤波器(NF) 图4 压控电压源双T 二阶有源带阻滤波器 三、实验仪器 1.示波器 2.信号源 3.万用表 4.直流稳压电源 四、实验容

1.二阶低通滤波器 ①参照图4 电路安装二阶低通滤波器。元件值取:R1 = R2 = R = 1.6kΩ,R3 = 17k Ω,R4 =10k Ω, C1 = C2 = C =0.1μF,计算截止频率fc、通带电压放大倍数Auo 和Q 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真,给出幅频特性曲线的仿真 结果。 ③取Ui = 2V,由低到高改变输入信号的频率(注意:保持Ui = 2V 不变),用万用 表测量滤波器的输出电压和截止频率fc,根据测量值,画出幅频特性曲线,并将 测量结果与理论值相比较。 2.二阶高通滤波器 ①参照图6 电路安装二阶高通滤波器。元件值取:R1 = R2 = R = 1.6kΩ,R3 = 1.7k Ω,R4 = 10kΩ,C1 = C2 = C = 0.1μF,Q = 0.707,计算截止频率fc 和通带电压放大倍数Auo 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真,给出幅频特性曲线的仿真 结果。 ③取Ui = 2V,由低到高改变输入信号的频率(注意:保持Ui = 2V 不变),用万 用表测量滤波器的输出电压和截止频率fc,根据测量值,画出幅频特性曲线,并 将测量结果与理论值相比较。 3.二阶带通滤波器 ①参照图9 电路安装二阶带通滤波器。元件值取:R1 = R2 = R = 1.5kΩ,R3 = 2R = 3kΩ,R4 = 10kΩ, R5 = 19kΩ,C1 = C2 = C = 0.1μF,计算截止频率fc、通带电压放大倍数Auo 和 Q 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真,给出幅频特性曲线的仿真 结果。 ③取Ui = 2V,由低到高改变输入信号的频率(注意:保持Ui = 2V 不变),用万 用表测量滤波器的输出电压和截止频率fc,根据测量值,画出幅频特性曲线,测 出带宽BW,并将测量结果与理论值相比较。 4.二阶带阻滤波器 ①参照图12 电路安装二阶带通滤波器。元件值取:R1 = R2 =R = 3kΩ,R3 = 0.5R = 1.5kΩ,R4 = 20kΩ, R5 = 10kΩ,C1 = C2 = C = 0.1μF,C3 = 2C = 0.2μF,计算截止频率fc、通带 电压放大倍数Auo 和Q 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真,给出幅频特性曲线的仿真 结果。 ③取Ui = 2V,由低到高改变输入信号的频率(注意:保持Ui = 2V 不变),用万 用表测量滤波器的输出电压和截止频率fc,根据测量值,画出幅频特性曲线,测 出带宽BW,并将测量结果与理论值相比较。 五、实验预习和仿真 1.压控电压源型有源二阶低通滤波器 仿真电路:

有源滤波器实验报告

实验七 集成运算放大器的基本应用(n )—有源滤波器 一、 实验目的 i 熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、 实验原理 (a )低通 (b )高通 (c)带通 (d )带阻 图7—1四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC 元件与运算放大器组成的滤波器称为 RC 有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过, 抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。 可用在信息处理、数据传输、 抑制干扰等方面,但因受运算放 大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同,可分为低通 (LPF)、高通 (HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性如图 7— 1所示。 具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的, 只能用实际的幅频特性去逼近理想的。 一般来说,滤波 器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。滤波器的阶数越高 ,幅频特性衰减的速率越快,但 RC 网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶 RC 有 滤波器级联实现。 1、低通滤波器(LPF ) 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号 如图7— 2 (a )所示,为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级 RC 滤波环节与同相比例运算电路 组成,其中第一级电容 C 接至输出端,弓I 入适量的正反馈,以改善幅频特性。图 7—2 (b )为二阶低 通滤波器幅频特性曲线。 (a) 电路图 图7—2二阶低通滤波器 电路性能参数 ―1奈二阶低通滤波器的通带增益 截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 (b)频率特性 1 2 T RC

有源滤波器实验报告

实验七 集成运算放大器的基本应用(H)—有源滤波器 一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、实验原理 图7 —1四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内 的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面,但因受运算放大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的 选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性如图7 —1所示。 具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的,只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性 (a)低通 (C)带通(d)带阻

衰减的速率越快,但RC网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。 1、低通滤波器(LPF) 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。 如图7 —2 (a)所示,为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC滤波环节与同相比例运算电路组成,其中第一级电容C接至输出端,弓I入适量的正反馈,以改善幅频特性。 图7—2 ( b)为二阶低通滤波器幅频特性曲线。 图7 —2二阶低通滤波器 电路性能参数 R f A UP=^- 二阶低通滤波器的通带增益 R I 截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 状。 2、高通滤波器(HPF 与低通滤波器相反,高通滤波器用来通过高频信号,衰减或抑制低频信号。 只要将图7—2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换,即可变成二阶有源高通滤波器,如图7 —3(a)所示。高通滤波器性能与低通滤波器相反,其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系,仿照 LPH分析方法,不难求得HPF的幅频特性。 1 2ΠR 1 3 -A UP 品质因数,它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形 (a) 电路图(b)频率特性

带通滤波器设计实验报告

电子系统设计实践 报告 实验项目带通功率放大器设计学校宁波大学科技学院 学院理工学院 班级12自动化2班 姓名woniudtk 学号12******** 指导老师李宏 时间2014-12-4

一、设计课题 设计并制作能输出0.5W功率的语音放大电路。该电路由带通滤波器和功率放大器构成。 二、设计要求 (1)电路采用不超过12V单(或双)电源供电; (2)带通滤波器:通带为300Hz~3.4kHz,滤波器阶数不限;增益为20dB; (3)最大输出额定功率不小于0.5W,失真度<10%(示波器观察无明显失真);负载(喇叭)额定阻抗为8?。 (4)功率放大器增益为26dB。 (5)功率放大部分允许采用集成功放电路。 三、电路测试要求 (1)测量滤波器的频率响应特性,给出上、下限截止频率、通带的增益; (2)在示波器观察无明显失真情况下,测量最大输出功率 (3)测量功率放大器的电压增益(负载:8?喇叭;信号频率:1kHz); 四、电路原理与设计制作过程 4.1 电路原理 带通功率放大器的原理图如下图1所示。电路有两部分构成,分别为带通滤波器和功率放大器。 图1 滤波器电路的设计选用LM358双运放设计电路。LM358是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。高输入阻抗使得运放的输入电流比较小,有利于增大放大电路对前级电路的索取信号的能力。在信号的输入的同时会不可避免的掺杂着噪声和温漂而影响信号的放大,因此高共模抑制比、低温漂的作用尤为重要。 带通滤波器的设计是由上限截止频率为3400HZ的低通滤波器和下限截止频率为300HZ 的高通滤波器级联而成,因此,设计该电路由低通滤波器和高通滤波器组合成二阶带通滤波器(巴特沃斯响应)。 功率放大电路运用LM386功放,该功放是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。 4.2电路设计制作 4.2.1带通滤波电路设计 (1)根据设计要求,通带频率为300HZ~2.4KHZ,滤波器阶数不限,增益为 20dB,所以采取二阶高通和二阶低通联级的设计方案,选择低通放大十倍。高通不放大。

实验报告基于MATLAB的数字滤波器设计

实验7\8基于MATLAB勺数字滤波器设计实验目的:加深对数字滤波器的常用指标和设计过程的理解。 实验原理:低通滤波器的常用指标: 1 一6P 兰G(e^) ≤ 1 + 6P , for 国≤ ωP G(J") ≤ 6s, for 国s ≤ ⑷≤ ∏ 通带边缘频率:'P ,阻带边缘频率:'s, 通带起伏:J P,通带峰值起伏: C(P= —20 IOg io (^-OP )【d B 】阻带起伏.冠S PaSSband StOPband Tran Siti on band Fig 7.1 TyPiCaI magn itude SPeCifiCati On for a digital LPF :S = -20 log ιo(r)[dB 】 O 数字滤波器有IIR和FlR两种类型,它们的特点和设计方法不同。 在MATLAB^,可以用[b , a]=butter ( N,Wr)等函数辅助设计IIR数字滤波器,也可以用b=fir1(N,Wn, 'type ')等函数辅助设计FIR数字滤波器。 实验内容:利用MATLAB编程设计一个数字带通滤波器,指标要求如下: 通带边缘频率:??P1=0.45^,?? P2=0?65 二,通带峰值起伏:[dB】O 阻带边缘频率:'s1 0.3…,'s2 0.75…,最小阻带衰减:-S 4°[dB] O 分别用IIR和FlR两种数字滤波器类型进行设计。 实验要求:给出IIR数字滤波器参数和FIR数字滤波器的冲激响应,绘出它们的幅度和相位频响曲线,讨论它们各自的实现形式和特点。 实验内容: IRR代码: wp=[0.45*pi,0.65*pi]; ws=[0.3*pi,0.75*pi]; Ap=1; A S=40; [N,Wc]=buttord(wp∕pi,ws∕pi,Ap,As); [b,a]=butter(N,Wc)%[b,a] = butter( n, Wn,'ftype') 最小阻带衰减:

有源滤波器实验报告

实验报告 课程名称:电路与电子技术实验Ⅱ指导老师:张德华成绩:__________________ 实验名称:有源滤波器实验类型:模拟电路实验 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.了解有源滤波器的工作原理、特点; 2.掌握有源滤波器典型电路的设计、分析与实现; 3.学习有源滤波器典型电路的频率特性测量方法、电路调试与参数测试,了解其滤波性能; 4.通过仿真方法进一步研究有源滤波电路,了解不同的有源滤波器结构、参数等对滤波性能的影响。 二、实验内容和原理 实验内容: 1.原理分析; 2.频率特性; 3.滤波效果。 实验原理: 0.滤波器 ⑴定义: 让指定频段的信号通过,而将其余频段上的信号加以抑制,或使其急剧衰减。(选频电路) ⑵分类: a)按照器件类型分类: 无源滤波器:由电阻、电容和电感等无源元件组成; 有源滤波器:采用集成运放和RC 网络为主体; b)按照频段分类: 低通滤波器(LPF )、高通滤波器(HPF )、带通滤波器(BPF )、带阻滤波器(BEF ); 通带:能够通过(或在一定范围内衰减)的信号频率范围; 阻带:被抑制(或急剧衰减)的信号频率范围; 过渡带越窄,说明滤波电路的选频特性越好。

⑷关键指标: 传递函数(频率响应特性函数)A v:反映滤波器增益随频率的变化关系; 固有频率(谐振频率)f c、ωc:电路无损耗时的频率参数,其值由电路器件决定; 通带增益:A0(针对LPF)、A∞(针对HPF)、A r(针对BPF); 截止频率(-3dB频率)f p、ωp:增益下降到通带增益时所对应的频率; 品质因数Q:反映滤波器频率特性的一项重要指标,不同类型滤波器的定义不同(低通、高通滤波器中,定义为当f = fc 时增益模与通带增益模之比)。 1.一阶低通有源滤波器 ⑴电路原理图: ⑵关键指标: ⑶幅频特性图: ⑴电路原理图: ⑵关键指标:

数字图像处理实验报告 (2)

数字图像处理试验报告 实验二:数字图像得空间滤波与频域滤波 姓名:XX学号:2XXXXXXX 实验日期:2017 年4 月26日 1、实验目得 1、掌握图像滤波得基本定义及目得. 2、?理解空间域滤波得基本原理及方法。 3、掌握进行图像得空域滤波得方法。 4、?掌握傅立叶变换及逆变换得基本原理方法。 5、?理解频域滤波得基本原理及方法。 6、掌握进行图像得频域滤波得方法。 2、实验内容与要求 1、?平滑空间滤波: 1) 读出一幅图像,给这幅图像分别加入椒盐噪声与高斯噪声后并与前一张图显示在同 一图像窗口中。 2)?对加入噪声图像选用不同得平滑(低通)模板做运算,对比不同模板所形成得效果, 要求在同一窗口中显示。 3) 使用函数 imfilter时,分别采用不同得填充方法(或边界选项,如 零填充、’replicate'、'symmetric’、’circular')进行低通滤波,显 示处理后得图像. 4)运用for循环,将加有椒盐噪声得图像进行10 次,20 次均值滤波,查瞧其特点,显示均值处理后得图像(提示:利用fspecial函数得’average’ 类型生成均值滤波器)。 5)?对加入椒盐噪声得图像分别采用均值滤波法,与中值滤波法对有噪声得图像做处理, 要求在同一窗口中显示结果。 6) 自己设计平滑空间滤波器,并将其对噪声图像进行处理,显示处理后得图像。 2、锐化空间滤波 1)?读出一幅图像,采用3×3得拉普拉斯算子 w = [ 1, 1, 1;1– 8 1; 1, 1, 1] 对其进行滤波。 2) 编写函数w = genlaplacian(n),自动产生任一奇数尺寸n 得拉普拉斯算子, 如 5 ×5得拉普拉斯算子 w =[ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 —24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1] 3)?分别采用5×5,9×9,15×15与25×25大小得拉普拉斯算子对blurry_moon、tif

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