實(shí)驗(yàn)十二幅頻特性和相頻特性

1、實(shí)驗(yàn)十二幅頻特性和相頻特性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯縍C串、并聯(lián)電路的頻率特性。二、實(shí)驗(yàn)原理及電路圖1、實(shí)驗(yàn)原理電路的頻域特性反映了電路對(duì)于不同的頻率輸入時(shí)， 其正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 的性質(zhì)，一般用電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(j)表示。當(dāng)電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為輸出電壓與輸入電壓之比時(shí)，又稱(chēng)為電壓傳輸特性。即:U21)低通電路圖1-1低通濾波電路圖1-2低通濾波電路幅頻特性簡(jiǎn)單的RC濾波電路如圖431所示。當(dāng)輸入為1&，輸出為壷時(shí)，構(gòu) 成的是低通濾波電路。因?yàn)椋篢 rc所以:&21 j RCj RC11 RCH(j)是幅頻特性，低通電路的幅頻特性如圖432所示，在時(shí)，H(j )1近0.707，即U2/U10.7

2、07，通常1&2降低到0.771&角頻率稱(chēng)為截止頻率，記為2)高通電路圖2-2高通濾波電路的幅頻特性1FC所以:其中H(j)傳輸特性的幅頻特性。電路的截止頻率 高通電路的幅頻特性如434所示當(dāng)0時(shí)，即低頻時(shí)H jRC 1當(dāng)0時(shí)，即高頻時(shí),H j1。3)研究RC串、并聯(lián)電路的頻率特性:1. RC時(shí)的魚(yú)1 jRCRC010.707圖2-1高通濾波電路CR C圖1（低通電路） A（ ）1當(dāng)角頻率RC時(shí)，3當(dāng)信號(hào)頻率為f0時(shí)，RC串、并聯(lián)電路的輸出電壓uO與輸入電壓ui同相，其大小是輸入電壓的三分之一，這一特性稱(chēng)為RC串、并 聯(lián)電路的選頻特性，該電路又稱(chēng)為文氏電橋。2、電路圖N（j）R

3、Cr i_UiC 斗R1J其中幅頻特性為:UoUi32( RC1Rc)2相頻特性為:RCarctg- -RC幅頻特性和相頻特性曲線(xiàn)如圖152示，幅頻特性呈帶通特性。uO與uI同相，即電路發(fā)生諧振，諧振頻率1龐。也就是說(shuō),Uo圖15-1圖15-2% -TLT-b2HrC1100nFWv11kQ1kQ圖 3 （ RC 并聯(lián)）圖2（高通電路）XFG1XSC1C2100nFR2三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境:面包板（SYB130）、兩個(gè)1k?電阻、兩個(gè)O.luF的電容、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、Tek示波器。四、實(shí)驗(yàn)步驟:1）在面包板上將電路搭建如圖1所示。2）在100Hz和10000Hz間選10組數(shù)據(jù)，測(cè)量不同頻率下的輸出電壓

4、的Vpp和輸入與輸出間的相位，并記錄數(shù)據(jù)。3）保存當(dāng)f=1.59155kHz是的波形圖。4）在面包板上分別將電路搭建如圖2，3所示，并重復(fù)2）、3）操五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析1、一階RC低通網(wǎng)絡(luò):諧振頻率f/kHz0.1001.0001.3001.5001.59155U2的Vpp/V5.044.083.683.443.28相位差/度-6.150-34.20-41.58-45.00-46.65諧振頻率f/kHz1.7002.0005.0008.00010.000U2的Vpp/V3.202.881.521.040.8801.59155kHz2 RC1*104（當(dāng)U2U10.707時(shí)）相位差/度-48.4

5、1-52.96-69.92-74.12-75.14分析：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，電壓的幅值和相位都隨著頻率的增大 而減小。2、一階RC高通網(wǎng)絡(luò):wgAsEn6 5 dj 3 2 1 *u嚴(yán). .|. . .、f=f-1 1 118 10 12一相位差/底（當(dāng)U2U10.707時(shí)）T2的社）p/VI運(yùn)行 已;SGJOJUS6 1.86 V0 -IOV *1裁川5a缶MV諧振頻率f/kHz0.1001.0001.3001.5001.59155U2的Vpp/V0.402.923.403.643.76相位差/度87.2353.0146.9343.3241.45諧振頻率f/kHz1.7002.0005.0

6、008.00010.000U2的Vpp/V3.804.004.644.804.90相位差/度38.1934.8115.929.9548.292圖表標(biāo)題31012圖表標(biāo)題L0分析：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，電壓的幅值都隨著頻率的增大而增大, 相位隨著頻率的增大而減小。3、RC并聯(lián):12O瓷gAscno o o o o O諧振頻率0.1001.0001.3001.5001.59151.700f/kHz5U2的Vpp/V0.3521.641.681.681.681.68相位差/度79.0214.625.3890.000-0.579-3.759諧振頻率2.0002.5003.0004.5006.000f/kHzU2的Vpp/V1.661.581.421.281.08相位差/度-10.23-17.34-32.13-38.51-48.88分析：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，相位隨著頻率的增大而減小；當(dāng)fvfO時(shí)，電壓的幅值都隨著頻率的增大而增大；當(dāng)ff0時(shí)，電壓的