衰減器和RC低通濾波器y實用教案

1、北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）一、實驗目的(md) 1、學習正確使用500型萬用表、晶體管毫伏表、數(shù)字 萬用表和函數(shù)信號發(fā)生器。 2、了解儀表的頻率使用范圍對測量結果的影響。 3、學習二端口網(wǎng)絡參數(shù)測試和幅頻特性的測試方法。第1頁/共25頁第一頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）二、實驗原理及其應用 1、衰減器原理及其應用 衰減器是將測試的信號進行縮小或放大。 比如測試設備（儀表、示波器）等。 2、RC低通濾波器原理及其應用 濾波器是將所需的信號頻段(pn dun)進行截取。比 如高通、

2、低通、帶通、帶阻等。第2頁/共25頁第二頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）三、實驗電路(dinl) 1、衰減器電路(dinl) 設計要求： 1）負載電阻RL=600時，從衰減器輸入端看進去的輸入電阻Zi=600 正好能與電源內(nèi)阻Rs=600匹配。如圖所示。 2）衰減器接在電源和負載之間時，負載所得到的功率為電源與負載直接 連接時負載所得功率的1%（即接入衰減器后功率衰減20dB）。RL=6002函數(shù)信號發(fā)生器正弦信號f=400HzU1U2RsR1R2R3112ZiUs+_第3頁/共25頁第三頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰

3、減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)） 2、RC低通濾波器電路 設計要求: RC低通濾波器電路的轉折(zhunzh)頻率為1KHz，如 C=0.01uF時，R=？由公式計算 C=0.01uF函數(shù)信號發(fā)生器正弦信號f=100 50KHzUi=5V+_RUiUof =12RC第4頁/共25頁第四頁，共25頁。北航電工(dingng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）四、儀器、儀表的使用介紹 選用儀表的一般方法： （1）儀表的精度即準確度； （2）儀表的阻抗(zkng)； （3）儀表的頻率使用范圍； 儀表的常見符號意義： “”：代表直流，直流表測量平均值。 “”

4、：代表交流，交流表測量有效值。 1、函數(shù)信號發(fā)生器 2、500型萬用表 3、晶體管毫伏表 4、數(shù)字萬用表第5頁/共25頁第五頁，共25頁。北航電工(dingng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）1、函數(shù)信號發(fā)生器 信號波形(b xn)類型：正弦、方波、鋸齒波、斜波。 信號頻率范圍：.22MHz。 信號幅度大?。?0 20Vp_p。 信號(xnho)占空比調(diào)節(jié)旋扭偏移調(diào)節(jié)旋鈕頻率細調(diào)旋鈕電源開關壓控頻率輸入端頻率粗調(diào)按鈕標準TTL信號輸出端信號輸出端輸出信號類型選擇輸出幅度調(diào)節(jié)旋扭拉出衰減20dB按下按鈕衰減20dB第6頁/共25頁第六頁，共25頁。北航電工(ding

5、ng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）函數(shù)信號發(fā)生器的使用方法: 一般來說，要關心的是信號的頻率和幅度。1）首先確定信號類型。2）信號的頻率 a)先用粗調(diào)按鈕確定信號的頻率范圍。 b)再用玻璃管細調(diào)旋扭對準三角位置(wi zhi)。3）信號的幅度 a)用AMPL幅度旋扭調(diào)節(jié)信號的幅度。 b)若需要小信號的話，可以將AMPL旋扭拔除或按下ATT按鈕，它們都可以衰減20dB，倘若同時使用可以衰減100倍。第7頁/共25頁第七頁，共25頁。北航電工(dingng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)） 4）信號(xnho)輸出位置 OUTPUT 50

6、處接上測試電纜，電纜上紅色夾為信號(xnho)正極，電纜上黑色夾為信號(xnho)負極。 5）信號(xnho)占空比調(diào)節(jié)旋鈕逆時針旋到CAL位置，否則會是RAMP（斜波）即占空比不是50%。 6）信號(xnho)輸出端不能短路。信號占空比調(diào)節(jié)(tioji)旋鈕電纜第8頁/共25頁第八頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）2、500型萬用表主要功能(gngnng)： 1）測交、直流電壓 2）測直流電流 3）測電阻讀數(shù)(dsh)筆短接調(diào)零直流電流量程被測對象：直流電流被測對象：電阻中值電阻或倍率交流電壓量程直流電壓量程被測對象：交直流電壓讀數(shù)

7、讀數(shù)帶“.”位置 第9頁/共25頁第九頁，共25頁。北航電工(dingng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）500型萬用表使用之前須弄清楚表盤上的刻度線和一些符號含義：“”:代表(dibio)直流?！啊?代表(dibio)交流。此表只適用測正弦交流。“%2.5”:此表的精度是2.5級。“20000/V”:測量直流電壓時，所選量程每伏表的內(nèi)阻是20000。“45-601000Hz”:此表頻率使用范圍。第10頁/共25頁第十頁，共25頁。北航電工(dingng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）“刻度線邊帶有符號”：測電阻刻度線，此刻度線右邊均

8、勻，左邊不均勻，因此選擇表指針應指在右邊均勻的位置?！翱潭染€邊帶有符號”：測交、直流信號都可以用此刻度線?！翱潭染€邊帶有10V符號”：正弦交流小于10V時，用此刻度線進行讀數(shù)。“刻度線邊帶有dB符號”：代表分貝值，主要用于繪制電路的波特圖時選用(xunyng)?！安蹇椎暮xV、A、dB、+、*(COMM)”：代表電壓、電阻、電流、分貝、信號正極、信號公共端即負極。第11頁/共25頁第十一頁，共25頁。北航電工(dingng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）測量電壓、電流使用方法： 1）選測試插孔。 2）選被測對象。 3）選量程。 4）測試并讀數(shù)（量程與刻度線是滿偏的

9、關系）。測量電阻的使用方法： 1）選測試插孔。 2）選被測對象。 3）選中值電阻即倍率（原則是指針(zhzhn)指向線的右邊均勻部分）。 4）測試筆短接調(diào)零。 5）測試時只能測不帶電的元件，并讀數(shù)（指針(zhzhn)指示值X所選倍率）。 6）如改換倍率，須測試筆短接重新調(diào)零，再測試和讀數(shù)。使用完畢，應將兩個旋鈕帶“.”的位置對準三角。第12頁/共25頁第十二頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）3、晶體管毫伏表功能：只能顯示交流電壓大小。但交流信號中含直流分 量不得大于300V。頻率范圍(fnwi)： 1Hz1MHz。交流電壓量程范圍(f

10、nwi)： 1mV 300V。刻度(kd)線信號輸入插座電源開關量程選擇旋鈕第13頁/共25頁第十三頁，共25頁。北航電工(dingng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）晶體管毫伏表的使用方法：1）選擇毫伏表的量程。2）接通毫伏表的電源開關后，指針打到滿偏并反復擺 動，直到測 試電纜上紅、黑夾短接指針才指向零電壓刻度線。3）對被信號電壓進行測試，并盡量滿足所選量程使指針偏轉滿偏 刻度的2/3處。 讀數(shù)技巧(jqio)：當量程與“1”有關選擇010刻度線；當量程與“3” 有關選擇0 3刻度線；4）使用完畢，把量程選擇開關扳到最大量程處即300V。第14頁/共25頁第十

11、四頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）4、數(shù)字萬用表 功能(gngnng)： 1）測交、直流電壓 2）測直流電流 （注意測試筆插孔位置） 3）測電阻 4）測電容 5）測頻率 6）測三極管電流放大倍數(shù) 7）測二極管的正向導通電壓 8）測導線的通斷等 測直流電流系列(xli)量限交流電壓系列量限插入被測三極管測量二極管測直流電壓系列量限測頻率測交流電流選擇測電容測導線通斷測電阻系列量限測三極管電流放大系數(shù)測交、直流電流紅表筆插孔選擇測交流電流系列量限插入被測電容測試筆負極旋轉開關第15頁/共25頁第十五頁，共25頁。北航電工(dingng)

12、電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)） 特點： 將測量的模擬量轉換成直流電壓信號，經(jīng)A/D轉換器將模 擬量轉換成數(shù)字量并以數(shù)字的形式顯示出來。顯示4位半數(shù) 字，最高位只有0和1兩個數(shù)字。 a)直讀數(shù)，LCD上顯示多少就讀多少。 b)自動確定(qudng)信號極性、單位和小數(shù)點位置。 c)量限不夠自動在LCD最左邊顯示“1”，提示此時應改換量限 來進行測試。 d)頻率范圍：交流小于750V時40Hz400Hz；750V時 40Hz200Hz。 第16頁/共25頁第十六頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）數(shù)字萬用表的使

13、用方法： 1）正確選擇被測對象的所用的測試插孔。 2）主要通過中間的旋轉開關(kigun)扳到所測被測對象大小合適位置 來實現(xiàn)。 3）在測試過程中，不能隨意轉動轉換開關(kigun)來達到改變被測對 象的目的，否則會燒壞數(shù)字表。 第17頁/共25頁第十七頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）五、實驗內(nèi)容(nirng) 1、用電阻表測試T型網(wǎng)絡每個電阻的實際值并記錄。 2、測T型網(wǎng)絡二端口Z參數(shù)：Z11、 Z22 、Zis22 ， 計算Z12X Z21 。再取負載RL=600，測Zi 。 3、當函數(shù)信號發(fā)生器的內(nèi)阻為600時，接上T型網(wǎng)絡和

14、負載 RL=600后，驗證Us/Ui=2，Ui/Uo=10。 思考：如何測試函數(shù)信號發(fā)生器的內(nèi)阻？ 4、測試RC低通濾波器的幅頻特性。 Ui=5V，f=100Hz50KHz。并要求用三個儀表同時測試 RC低通濾波器的輸入信號電壓的大小。 幅頻特性的測試方法保持輸入信號電壓不變，改變信號的 頻率，測量輸出電壓，然后可規(guī)一化來描畫波特圖。 第18頁/共25頁第十八頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)） RC低通濾波器波特圖 本次通過測試應了解以下一些術語： 轉折(zhunzh)頻率fc、通帶、過渡帶、阻帶等。Uo/UiffC0.707第19頁

15、/共25頁第十九頁，共25頁。北航電工(dingng)電子中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）注意(zh y)： 在幅頻特性測試時，怎樣選擇測試點？一般來說先畫出電路特征曲線并根據(jù)曲線圖來選擇測試點。原則是曲線彎曲的部分，測試點之間的間隔小一些（即應多取幾點）；曲線平坦的部分，測試點之間的間隔大一些（即應少取幾點）；這樣描出來的曲線會光滑一些。 無法畫出曲線時，應根據(jù)測試輸出電壓的大小來選擇測試點。原則是測試點之間的輸出電壓變化小時，應選擇頻率間隔大一些；測試點之間的輸出電壓變化大時，應選擇頻率間隔小一些；這樣描出來的曲線會光滑一些。第20頁/共25頁第二十頁，共25頁。北

16、航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）六、實驗中的注意事項 1、函數(shù)信號發(fā)生器輸出端不能短路(dunl)。 2、在測量電阻時，儀表只能測試不帶電的元件。 3、數(shù)字萬用表測試量限不夠時，會自動在LCD最左 邊顯示“1”，切記在扳動中間旋轉開關之前最好拔 掉一個測試筆。不能直接順時或逆時針旋轉來達 到測試的目的，有可能會損壞數(shù)字萬用表的某些 功能。第21頁/共25頁第二十一頁，共25頁。北航電工電子(dinz)中心衰減器和衰減器和RC低通濾波器（續(xù)）低通濾波器（續(xù)）七、實驗中常見問題 1、晶體管毫伏表接通電源時，指針會不停地擺動， 直到測試電纜上紅、黑測試夾短接后，指針才會 歸零。 2、測量電阻時，儀表只能測試不帶電的元件。 3、數(shù)字萬用表測試量限不夠時，會自動在LCD最左 邊顯示“1”，切記在扳動中間旋轉開關之前(zhqin)最好拔 掉一個測試筆。