RC選頻網(wǎng)絡特性測試

1、電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣.樂云天、雷弛小組第 #頁，共4頁第 頁，共4頁電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣樂云天雷弛指導教師楊智中山人學信息科學與技術(shù)學院廣東省廣州市510006實驗時間地點：2014年6月9日中山人學東校區(qū)實驗中心C103實驗操作人：劉健閣、樂云天、雷弛（此實驗報告由劉健閣、樂云天、雷弛同學共同撰寫）實驗目的：熟悉RC串并聯(lián)電路的結(jié)構(gòu)特點及其應用。學會用交流亳伏表和示波器測定RC串并聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性。實驗原理：RC串并聯(lián)電路如下圖所示，該電路結(jié)構(gòu)簡單，被廣泛地用于低頻振蕩電路中作為選頻環(huán)節(jié)，可以獲得很高純度的正弦波電

2、壓。電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣.樂云天、雷弛小組第 頁，共4頁第 頁，共4頁1、用函數(shù)信號發(fā)生器的正弦輸出信號作為上圖的激勵信號5,并保持E值不變的情況下，改變輸入信號的頻率f,用交流亳伏表或示波器測出輸出端相應于各個頻率點下的輸出電壓Uo值，將這些數(shù)據(jù)畫在以頻率f為橫軸，Uo為縱軸的坐標紙上，用一條光滑的曲線連接這些點，該曲線就是上述電路的幅頻特性曲線。RC串并聯(lián)電路的一個特點是其輸岀電壓幅度不僅會隨輸入信號的頻率而變，而且還會出現(xiàn)一個與輸入電壓同相位的最大值，如下圖所示。由電路分析得知，該網(wǎng)絡的傳遞函數(shù)為H(a)=11f=fo=2RC%舊9)|=且此時uo與w同

3、相位。fb稱電路固有頻率。由上圖可見RC串并聯(lián)電路具有帶通特性。將上述電路的輸入和輸出分別接到雙蹤示波器的Ya和Yb兩個輸入端，改變輸入正弦信號的頻率，觀測相應的輸入和輸出波形間的時延工及信號的周期T,則兩波形間的相位差為:卩=岸X360=%（輸出相位差與輸入相位差）將各個不同頻率下的相位差e測出，即可以繪出被測電路的相頻特性曲線，如上圖所示。實驗設備：序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1函數(shù)信號發(fā)生器12雙蹤示波器13交流亳伏表14RC選頻網(wǎng)絡實驗線路板1DGJ-03實驗內(nèi)容及步驟：1.測量rc串并聯(lián)電路的幅頻特性。（1）在實驗板上按圖電路選R=lkH，C=0.1FiFo（2）調(diào)節(jié)信號源輸出電壓為3

4、V的正弦信號，接入輸入端。（3）改變信號源的頻率f（由頻率計測算得），并保持Ux=3V不變，測量輸出電壓Uo,時的頻率fb,然后再在fb左右設置其它頻率點測量Uoo（4）另選一組參數(shù)（如令R=200Q,C=2.2pF）,重復測量一組數(shù)據(jù)。R=igC=0.1卩Ff(Hz)218626913119015162094316835074362Uo(J0.400.600.900.951.00.900.800.750.70R=200Q,C=2.2卩Ff(Hz)84.5148247356463622813105613331706Uo(J0.600.800.901.00.950.900.800.700.600

5、.50(斜體表示實驗測得原始數(shù)據(jù)，正體表示根據(jù)原始數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)）3-測量RC串并聯(lián)電路的相頻特性按實驗原理說明2的內(nèi)容、方法步驟進行，選定兩組電路參數(shù)進行測量。R=lkQ,C=0.1pFf(Hz)262652910116715842142314531684358T(ms)3.8171.5341.0990.8570.6310.46703180.3160.229gs)6006060200-15-25-25-25e（度）56.5914.0819.668.400.00-11.57-28.31-2&51-39.22R=200Q,C=2.2卩Ff(Hz)92.51542673514576939501150

6、14601884T(ms)10.8116.4943.7452.8492.1881.4431.0530.8700.6850.531tQis)150005001400-40-100-100-100-90-7.60e（度）499.5027.7213.460.00-6.58-24.95-34.2041.40-47.30-51.55（斜勺體表示實驗測得原始數(shù)據(jù)，正體表示根據(jù)原始數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)）注意事項：由于信號源內(nèi)阻的影響，注意在調(diào)解輸出頻率時，應同時調(diào)節(jié)輸出幅度，使實驗電路的輸入電壓保持不變。思考題：1-根據(jù)電路參數(shù)，估算電路兩組參數(shù)時的固有頻率fbo當R=lkQ,C=0.1pF時;仏=2nRC=159

7、1.5Hz電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣.樂云天、雷弛小組第 #頁，共4頁第 #頁，共4頁當R=200Q,C=2.2pf時;2./o=12nRC=361.7Hz推導RC串并聯(lián)電路的幅頻、相頻的數(shù)學表達式由公式可得有電路分析可知故得解得3+j3Rc-攝)coRC+u=p=arctan1a)RC電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣、樂云天.雷弛小組電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣、樂云天.雷弛小組第 頁，共4頁第 #頁，共4頁實驗報告：1.繪制幅頻、相頻特性曲線。找出最人值，并與理論值比較。（1）R=1KQ,C=0.1pFfigure

8、1figure3電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣、樂云天.雷弛小組電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣、樂云天.雷弛小組第 #頁，共4頁第 #頁，共4頁電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣、樂云天.雷弛小組電路理論基礎(chǔ)實驗報告實驗十八RC選頻網(wǎng)絡特性測試劉健閣、樂云天.雷弛小組第 #頁，共4頁第 頁，共4頁理論最人值點1591.5Hz,與實驗相符。(2)R=200Q,C=2.2pFfigure2figure4理論最人值點361.7Hz,與實驗相符。討論實驗結(jié)果RC串并聯(lián)電路的輸出端的幅值先隨頻率的增人先單調(diào)遞增，頻率達到f0=時輸出端的幅值出現(xiàn)最人值，輸出端的幅值最人值=p隨后輸出端的幅值隨頻率的增人單調(diào)遞減。RC串并聯(lián)電路的輸出端與輸入端的相位差（以下簡稱相位差），相位差隨頻率的增人而單調(diào)遞減，當頻率很低時相位差為正值，當頻率達到/o=金時相位差為0,超過頻率兀時相位差為負值。實驗結(jié)果說明（1在R=lkQ,C=O.lnF中，第二個點（匸625Hz）與曲線偏差較人，數(shù)據(jù)處