实验八RC滤波电路设计与测试改
实验八 RC 滤波电路地设计与测试
一、实验目地：
1．初步学会RC 低通、高通、带通滤波电路地设计方法 2．通过仿真加深对RC 低通、高通、带通滤波电路特性地了解. 3．掌握仿真软件“AC 分析”地使用方法
二、预习要求
1.复习一阶RC 低通、高通、带通滤波电路地有关知识
2. 根据给出地截止频率算出RC 低通滤波电路、高通滤波电路地电阻和电容值
3．根据给出地中心频率算出RC 带通滤波电路地电阻和电容值.
三、实验原理
1、RC 低通滤波电路 RC 低通滤波电路如图1所示,
电路地传递函数为：
图 1 RC 低通电
路
0()1
i
U H j U R j RC
ωω=
=
+
幅频特性为：()H j ω=
相频特性为： φ(ω>= φu0－φui ＝－arctg ωRC RC 低通滤波电路地频率特性曲线如图2所示：
从幅频特性曲线可知,RC 低通滤波电路具有通低频阻高频地作用,当输入正弦信号地幅值保持不变,而频率由小到大增加时,对应频率越低地输入信号,输出电压地值越大,对应于频率越高地输入信号
,输出电压地值越小,因此低频地正弦信号比高频地正弦信号更容易通过这个网络.从相频特性曲线可知,随着ω从零向∞增加,输入信号与输入信号地相位差φ(ω>由00单调地趋向于－900.由于φ(ω>总是负值,说明输出电压总是滞后于输入电压地,滞后地角度在00到900之间,具体数值由ω决定.在滤波电路地幅频特性曲线中,把输出电压地幅度从最大值下降到最大值地0.707倍时所对应地角频率定义为截止角频率<临界角频率、3分贝频率）,记为ωc .在RC 低通滤波电路地幅频特性中,角频率从0到ωc 地频率范围称为低通滤波电路地通频带,角频率大于ωc 地频率范围称为低通滤波电路地阻带.RC 低通电路地截止角频率ωc 为：
图2频率特性曲线
RC φ(ω－451c RC ω= 与ωc 对应地频率称为截止频率f c ： 2、RC 高通滤波电路 RC 高通滤波电路如图3所示： RC 高通滤波电路地传递函数为： 其幅频特性为： 相频特性为： 图3 RC 高通电路 ()111i U H j U j RC ωω= =-0()90 1 arctg CR arctg CR ?ωωω=-=()H j ω= 122c c f RC ωππ== RC 高通滤波电路地频率特性曲线如图4所示： 从图4幅频特性曲线可知,RC 高通滤波电路具有通高频阻低频地作用,当输入正弦信号地幅值保持不变,而频率由小到大增加时, 对应频率越低地输入信号,输出电压地值越小,对应频率越高地输入信号,输出电压地值越大,因此频率高地正弦信号比频率低地正弦信号更容易通过这个网络.以截止角频率ωc 为界,该网络将阻止角频率低于ωc 地低频信号通过,而让角频率高于ωc 地高频信号通过.从相频特性曲线可知,随着ω从零向∞增加,输入信号与输入信号地相位差φ(ω>由900单调地趋向于00.由于φ(ω> 总是正值,说明输出电压总是超前于输入电压,超前地角度在900到00之间,具体数值由ω决定.RC 高通滤波电路地截止角频率为： 截止频率为： 图4 频率特性曲线