信号与系统实验报告(一) 大二下(5)

图6-4有源高通滤波器的幅频响应

下限截止频率为2100Hz

（5）低通+高通合成带阻滤波器

低通+高通合成带阻滤波器 频率f/Hz Uop-p/V Uop-p/Ui 50 3.18 0.795 80 2.84 0.710 100 2.60 0.650 110 2.50 0.625 120 2.38 0.595 150 2.06 0.515 200 1.66 0.415 250 1.28 0.320 300 1.14 0.285 400 1.06 0.265 500 1.07 0.268 600 1.14 0.285 800 1.36 0.340 1000 1.60 0.400 1200 1.90 0.475 1500 2.22 0.555 1800 2.50 0.625 2000 2.66 0.665 2200 2.80 0.700 2500 2.98 0.745 3000 3.18 0.795 4000 3.42 0.855 5000 3.58 0.895 7000 3.70 0.925 10000 3.76 0.940 表6-5低通+高通合成带阻滤波器的幅频特性

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图6-5低通+高通合成带阻滤波器的幅频特性

上限截止频率为2200Hz，下限截止频率为80Hz，宽频带BW=2120Hz

特征频率为400Hz

五、结果分析与讨论

由幅频特性曲线可知所得结果与实验预期基本相符，滤波器增益与理论值也比较接近；但带阻和带通滤波器的稳定工作带宽都较窄。

·思考题

1．由LPF、HPF连接带通、带阻滤波器有何条件？

答：组成带通滤波器时，LPF的高频截止频率fH高于HPF的低频截止频率fL；

组成带阻滤波器时，LPF的高频截止频率fH低于HPF的低频截止频率fL

2．有源滤波器与无源滤波器的频率特性有何不同？

答：无源滤波器主要有无源元件R、L和C组成, 有源滤波器由集成运放和R、C

组成，集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用，因此有源滤波器可以实现比无源滤波器更为理想的响应曲线。但受运放增益带宽积的影响，有源滤波器也有工作频率范围的限制。

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实验七 信号的采样与恢复

一、实验任务和目标

首先了解信号的采样方法与过程及信号的恢复，自行设计实验方案研究正弦信号和三角波信号（或其他信号）被采样的过程以及采样后的离散化信号恢复为连续信号的波形，验证采样定理并分析结果。提高自行设计实验能力。

二、总体方案设计（参见指导书23页）

原理图如下：

r(t)?r*(t)?S(t)???(t?kT)k?0(b)

(a)

(c)

图5-1 采样过程 (a)采样开关可等效成脉冲调制器

(b)被采样的连续时间信号 (c)采样信号

图 5-2信号的采样与恢复原理框图

三、方案实现和具体设计（见指导书26页）

1．连接采样脉冲（方波）信号发生器、采样器（采样开关）、低通滤波器组成的采样与恢复电路（实验电路板7；或自己设计搭建的实验电路板）。

2．利用函数发生器，输入频率为100Hz左右的正弦信号（或其它形状波形的信号作为被采样信号）给信号采样与恢复实验电路的输入端，观察采样输

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出信号以及通过低通滤波器后的恢复信号。

3．改变被采样输入信号的频率，再观察采样输出信号以及通过低通滤波器后的恢复信号。

4．改换被采样输入信号为其它波形（三角波等），再重复以上实验。

四、实验设计与实验结果

1、未加电源时，采样信号波形

图5-3 采样信号波形

由图可以得出信号的频率为f=1100Hz

输入信号为正弦波，由脉冲信号f=1100Hz，我们分别取正弦波信号频率为f1=100Hz（即ωs ＞2ωm）、f2=550Hz（即ωs =2ωm）、f3=1000Hz（即ωs <2ωm）,波形分别为：

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2．输入频率为100Hz的正弦信号，幅值为2V

图5-4 被采样信号

图5-5 解调滤波后信号

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