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1、實驗十一 低通、高通、帶通、帶阻濾波器間的變換
一、實驗目的
1.通過本實驗進一步理解低通、高通和帶通等不同類型濾波器間的轉換關系；
2．熟悉低通、高通、帶通和帶阻濾波器的模擬電路。
二、實驗設備
1. 信號與系統(tǒng)實驗（一）
2．虛擬示波器
三、實驗內容
1．由低通濾波器變換為高通濾波器；
2．由高通濾波器變換為低通濾波器；
3．在一定條件下，由低通和高通濾波器構成帶通濾波器；
4．在一定條件下，由低通和高通濾波器構成帶阻濾波器；
四、實驗原理
1．由于高通濾波器與低通濾波器間有著下列的關系：
(1)
2、式中為高通濾波器的幅頻特性，為低通濾波器的幅頻特性。如果已知，就可由式(1)求得對應的；反之亦然。
現(xiàn)令 (2)
則 (3)
與式(2) 、(3)對應的無源和有源濾波器的模擬電路圖分別如圖12-1和圖12-2所示。
圖11-1 低通濾波器的模擬電路圖
圖11-2 高通濾波器的模擬電路圖
2．帶通濾波器的幅頻特性與低通、高通濾波器幅頻特性間的關系
設為低通濾波器的帶寬頻率，為高通濾波器的帶寬頻率，如果>，則由它們可構成一個帶通濾波器，它們之間的關系可用下式表示為
3、
如令 ，
則：
對應的模擬電路圖如圖11-3所示。
圖11-3 帶通濾波器的模擬電路圖
3．帶阻濾波器的幅頻特性與低通、高通濾波器幅頻特性間的關系
如果低通濾波器的帶寬頻率小于高通濾波器的帶寬頻率，則由它們可構成一個帶阻濾波器，它們之間的關系可用下式表示為：
如令 ，
則：
對應的模擬電路圖如圖11-4所示。
圖11-4 帶阻濾波器的模擬電路圖
五、實驗步驟
1．把實驗臺上“函數(shù)信號發(fā)生器”的掃頻輸出與圖11-1中的無源（或有源）低通濾波器LPF的輸入端相連，LPF濾波器的輸出端接示濾器，當信號發(fā)生器輸出的掃頻正弦信號的頻率由小到大改變時,用示波器觀察其低通濾波器輸出幅值的變化。
2．按步驟1的接線方法，連接圖11-2、11-3、11－4中波器的實驗電路，當信號發(fā)生器輸出一個正弦信號且其信號頻率由小到大改變時,用示波器分別觀察HPF、BPF、BEF輸出幅值的變化。
六、實驗報告
1．畫出由低通濾波器、高通濾波器構成帶通和帶阻濾波器的模擬電路。
2．畫出各種濾波器實驗的頻率特性曲線。
七、實驗思考題
1．由LPF、HPF連接帶通、帶阻濾波器有何條件？
2．有源濾波器與無源濾波器的頻率特性有何不同？
實驗十一低通高通帶通帶阻濾波器間的變換
