OPA627APRC高通濾波器

實驗三 重復(fù)實驗一,但請測量電阻上的電壓,如圖3.3-2(a)所示。

結(jié)果:其輸出電壓在較低頻率時幾乎為零,并且隨著頻率的升高,輸出電壓將達到輸人電壓的最大值,如圖3.3-2(c)所示通帶曲線。

在頻率較低時,電容器的容抗很大,它阻止了電流的通過,這就是電阻上幾乎沒有電壓的原因。

RL高通濾波器

[實驗四] 重復(fù)實驗二,但請測量電感L上的電壓,如圖3.3-2(b)所示。

結(jié)果:輸出電壓的變化情況與實驗三很相似,如圖3.3-2(c)所示通帶曲線。

在頻率較低時,線圈的感抗很小,所以輸出電壓幅度也很小。在頻率較高時,線圈上的感抗增大,所以濾波器的輸出電壓增大。

RC高通濾波器和RL高通濾波器截止頻率的計算公式與低通濾波器相同,唯一不同的是:對于高通濾波器來說,大于或等于截止頻率的信號才被認為傳輸有效。

RC高通濾波器常作為放大器的RC耦合電路。在傳輸變壓器中常采用RL高通濾波器,它是由電壓信號源的內(nèi)阻和傳輸變壓器的電感組成。

[實驗五] 如圖3.3-3所示,將一個由R=5.6kΩ與C=4.7nF組成的低通濾波器與

正弦波信號發(fā)生器相聯(lián)接,然后用雙蹤示波器同時觀察其輸人電壓和輸出電壓。將信號源的頻率在1kHz~100kHz之間變化,并且確定σ1與t廣2之間的相移角。

結(jié)果:在頻率較低時,輸人電壓與輸出電壓之間的相移角幾乎為0°。而隨著頻率的不斷升高,相移角也不斷增大;當(dāng)頻率很高時,相移角接近于90°,如圖3.3-4所示。

RL低通濾波器的相移角變化曲線與RC低通濾波器的情況相同。

[實驗六] 用高通濾波器來重復(fù)[實驗五]的過程。

結(jié)果:在頻率較低時9輸入電壓與輸出電壓之間的相移角接近于90°。而隨著頻率的不斷升高,相移角則不斷地減小;當(dāng)頻率很高時,相移角接近于0°。如圖3.3-5所示。

RL高通濾波器的相移角變化曲線與RC高通濾波器的情況相同。

低通濾波器,其輸人電壓與輸出電壓之

間的相移角隨著頻率升高而增大。在高通濾波器時,相移角則隨著頻率升高而減小。

在截止頻率時,輸人電壓與輸出電壓之問的相移角為45°。

[例題1] 一個由R=4.7kΩ與C=27nF組成的RC高通濾波器,求其截止頻率是

多少?

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