OPA627APRC高通滤波器

实验三 重复实验一,但请测量电阻上的电压,如图3.3-2(a)所示。

结果:其输出电压在较低频率时几乎为零,并且随着频率的升高,输出电压将达到输人电压的最大值,如图3.3-2(c)所示通带曲线。

在频率较低时,电容器的容抗很大,它阻止了电流的通过,这就是电阻上几乎没有电压的原因。

RL高通滤波器

[实验四] 重复实验二,但请测量电感L上的电压,如图3.3-2(b)所示。

结果:输出电压的变化情况与实验三很相似,如图3.3-2(c)所示通带曲线。

在频率较低时,线圈的感抗很小,所以输出电压幅度也很小。在频率较高时,线圈上的感抗增大,所以滤波器的输出电压增大。

RC高通滤波器和RL高通滤波器截止频率的计算公式与低通滤波器相同,唯一不同的是:对于高通滤波器来说,大于或等于截止频率的信号才被认为传输有效。

RC高通滤波器常作为放大器的RC耦合电路。在传输变压器中常采用RL高通滤波器,它是由电压信号源的内阻和传输变压器的电感组成。

[实验五] 如图3.3-3所示,将一个由R=5.6kΩ与C=4.7nF组成的低通滤波器与

正弦波信号发生器相联接,然后用双踪示波器同时观察其输人电压和输出电压。将信号源的频率在1kHz~100kHz之间变化,并且确定σ1与t广2之间的相移角。

结果:在频率较低时,输人电压与输出电压之间的相移角几乎为0°。而随着频率的不断升高,相移角也不断增大;当频率很高时,相移角接近于90°,如图3.3-4所示。

RL低通滤波器的相移角变化曲线与RC低通滤波器的情况相同。

[实验六] 用高通滤波器来重复[实验五]的过程。

结果:在频率较低时9输入电压与输出电压之间的相移角接近于90°。而随着频率的不断升高,相移角则不断地减小;当频率很高时,相移角接近于0°。如图3.3-5所示。

RL高通滤波器的相移角变化曲线与RC高通滤波器的情况相同。

低通滤波器,其输人电压与输出电压之

间的相移角随着频率升高而增大。在高通滤波器时,相移角则随着频率升高而减小。

在截止频率时,输人电压与输出电压之问的相移角为45°。

[例题1] 一个由R=4.7kΩ与C=27nF组成的RC高通滤波器,求其截止频率是

多少?

解    FG=1/2πRC=1/2π×4.7×103×27×10ˉ9=1255Hz