【正文】 100 1 500 1000 2020 5000 10000 20200 50000 低通 +高通合成帶通濾波器的幅頻特性實驗數(shù)據(jù) 低通 +高通合成帶通濾波器的幅頻特性曲線 上限截止頻率為 1970Hz，下限截止頻率為 140Hz， 通頻帶 BW=1830Hz， 特征頻率為 435Hz 4． LPF+HPF 合成 BEF 低通濾波器 高通濾波器 帶阻濾波器 f/kHz f vi vo vo/vi vi vo vo/vi vi vo vo/vi 50 100 200 300 400 500 700 18 6 66667 8 33333 66667 1 1000 2 2020 5 5000 10 10000 低通 +高通合成帶阻濾波器的幅頻特性實驗數(shù)據(jù) 低通 +高通合成帶阻濾波器的幅頻特性曲線 上限截止頻率為 2200Hz，下限截止頻率為 80Hz， 通頻帶 BW=2120Hz， 特征頻率為 400Hz 五、結(jié)果分析與討論 所得實驗結(jié)果與預(yù)期基本相符，由幅頻特性曲線可知濾波器增益與理論值也比較接近。 因此， 有源濾波器比無源濾波器有更理想的濾波效果。 六． 思考題 ，那么輸出信號波形與輸入 信號波形相同的主要原因是什么？ 波形相同，但波形所在的坐標(biāo)軸的數(shù)值或單位不同。 …… 16 4 總體方案設(shè)計 ………………………………………… 16 方案實現(xiàn)和 具體設(shè)計 ………………………………… 16 實驗設(shè)計與實驗結(jié)果 ………………………………… 16 結(jié)果分析與討論 ……………………………………… 18 實驗五：信號的采樣與恢復(fù)實驗 ………………………………… 18 實驗任務(wù)與目的 ……………………………………… 18 總體方案設(shè)計 ………………………………………… 18 方案實現(xiàn)和具體設(shè)計 ………………………………… 19 實驗設(shè)計與實 驗結(jié)果 ……………………………… 實驗二 信號的無失真?zhèn)鬏? 一． 任務(wù)和目標(biāo) 通過實驗進一步了解信號無失真?zhèn)鬏敾驹怼? ？ 無失真?zhèn)鬏斨傅氖欠扔泄潭ǖ乃p，有固定的時延，相位是頻率的 常數(shù) 倍。 不同濾波器之間可以進行轉(zhuǎn)換。 輸入信號為正弦波，分別取正弦波信號頻率為 f1=100Hz（即 ω s ＞ 2ω m）、f2=600Hz（即 ω s =2ω m）、 f3=1000Hz（即 ω s 2ω m），波形分別如下。其 頻譜 V(ω )為 26 ? ? ? ? ? ? ? ?? ?00 224121 ?????? ????? XXXV 若用一個合適的理想低通濾波器，在接收端就可以完全恢復(fù)原信號 X(t)。 在本次實驗中 ，兩者的差值是比較大的。但實驗結(jié)果比較符合預(yù)期。試驗中對于正弦信號和三角波信號，從波形中都可以看出，在 ms ?? 2? ＜以及 ms ?? 2? （近似，頻率不是非常穩(wěn)定）時，采樣后的信號均可以較好的恢復(fù)，而當(dāng) ms ?? 2? 時，采樣后的信號均不能無失真恢復(fù)。有時候問實驗老師，老師也只是隨便點說一下，不能得到深刻的見解。 完成整個實驗部分后，不僅加深了原有知識的運用和創(chuàng)新，而且更加意識到理論和實驗的差別，這也是我們提升思考能力和分析能力的動力。其實實驗后的任務(wù)也比較多，主要是計算特征頻率，截止頻率和通頻帶，根據(jù)計算結(jié)果比較轉(zhuǎn)換得到濾波器與原濾波器的特點。 利用加法電路將所取的諧波信號求和，得到近似方波信號，與原方波信號比較，觀察失真情況。 思考題 1． 已調(diào)制信號的幅度 Y(t)與解調(diào)信號 X(t)的幅度是否相同？ 不相同。只要 m???0 ， Y(ω )就是一個帶通頻譜。 2．利用函數(shù)發(fā)生器，輸入頻率為 100Hz 左右的正弦信號（或其它形狀波形的信號作為被采樣信號）給信號采樣與恢復(fù)實驗電路的輸入端，觀察采樣輸 出信號以及通過低通濾波器后的恢復(fù)信號。 3．按步驟 1，逐步用示波器或數(shù)字萬用表觀察測量 LPF、 HPF、 BPF、 BEF 輸出幅值的變化。 四、實驗設(shè)計與實驗結(jié)果 1. 低通濾波器 LPF 有源低通 無源低通 f/Hz vi vo vo/vi f/Hz vi vo vo/vi 100 100 500 200 1000 500 2020 700 4000 1000 5000 1500 8000 2020 10000 3000 15000 5000 20200 無源 LPF 和有源 LPF 幅頻特性實驗數(shù)據(jù) 13 無源 LPF 和有源 LPF 幅頻特性曲線比較 無源，上限截止頻率 fH =638Hz；有源 , 上限截止頻率 fH =1120Hz 2. 高通濾波器 HPF 有源 高通 無源高通 f/Hz vi vo vo/vi f/Hz vi vo vo/vi 100 100 400 200 600 500 1000 1000 2020 2020 5000 5000 8000 8000 10000 10000 15000 15000 2 20200 1 無源高通濾波器和有源高通濾波器幅頻特性實驗數(shù)據(jù) 14 無源高通濾波器和有源高通濾波器幅頻特性曲線比較 無源，下限截止頻率 fL=3850Hz；有源，下限截止頻率 fL =2350Hz 3. 帶通濾波器 BPF 有源帶通 無源帶通 f/Hz vi vo vo/vi f/Hz vi vo vo/vi 100 100 500 500 1000 1000 2020 1500 3000 1800 4000 2020 5000 5000 10000 10000 20200 30000 50000 無源帶通濾波器和有源帶通濾波器幅頻特性實驗數(shù)據(jù) 無源帶通濾波器和有源帶 通濾波器幅頻特性曲線比較 無源， fL=500Hz， fH=5000Hz， 故通頻帶 BW=4500Hz， 特征頻率為 1500Hz 有源， fL=440Hz， fH=5200Hz，故通頻帶 BW=4660Hz，特征頻率為 1700Hz 4． 帶阻濾波器 BEF 有源帶阻 無源帶阻 15 f/Hz vi vo vo/vi f/Hz vi vo vo/vi 50 1 100 200 500 500 1000 1000 1500 1500 2020 2020 2500 3000 3000 4000 4000 5000 5000 6000 10000