RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試

1、電路理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)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(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試劉健閣樂云天雷弛指導(dǎo)教師楊智中山人學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院廣東省廣州市510006實(shí)驗(yàn)時(shí)間地點(diǎn)：2014年6月9日中山人學(xué)東校區(qū)實(shí)驗(yàn)中心C103實(shí)驗(yàn)操作人：劉健閣、樂云天、雷弛（此實(shí)驗(yàn)報(bào)告由劉健閣、樂云天、雷弛同學(xué)共同撰寫）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜C串并聯(lián)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用。學(xué)會(huì)用交流亳伏表和示波器測(cè)定RC串并聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性。實(shí)驗(yàn)原理：RC串并聯(lián)電路如下圖所示，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)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(hào)發(fā)生器的正弦輸出信號(hào)作為上圖的激勵(lì)信號(hào)5,并保持E值不變的情況下，改變輸入信號(hào)的頻率f,用交流亳伏表或示波器測(cè)出輸出端相應(yīng)于各個(gè)頻率點(diǎn)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(biāo)紙上，用一條光滑的曲線連接這些點(diǎn)，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(gè)特點(diǎn)是其輸岀電壓幅度不僅會(huì)隨輸入信號(hào)的頻率而變，而且還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)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(luò)的傳遞函數(shù)為H(a)=11f=fo=2RC%舊9)|=且此時(shí)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(gè)輸入端，改變輸入正弦信號(hào)的頻率，觀測(cè)相應(yīng)的輸入和輸出波形間的時(shí)延工及信號(hào)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(gè)不同頻率下的相位差e測(cè)出，即可以繪出被測(cè)電路的相頻特性曲線，如上圖所示。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器12雙蹤示波器13交流亳伏表14RC選頻網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)線路板1DGJ-03實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1.測(cè)量rc串并聯(lián)電路的幅頻特性。（1）在實(shí)驗(yàn)板上按圖電路選R=lkH，C=0.1FiFo（2）調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出電壓為3

4、V的正弦信號(hào)，接入輸入端。（3）改變信號(hào)源的頻率f（由頻率計(jì)測(cè)算得），并保持Ux=3V不變，測(cè)量輸出電壓Uo,時(shí)的頻率fb,然后再在fb左右設(shè)置其它頻率點(diǎn)測(cè)量Uoo（4）另選一組參數(shù)（如令R=200Q,C=2.2pF）,重復(fù)測(cè)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(shí)驗(yàn)測(cè)得原始數(shù)據(jù)，正體表示根據(jù)原始數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)）3-測(cè)量RC串并聯(lián)電路的相頻特性按實(shí)驗(yàn)原理說明2的內(nèi)容、方法步驟進(jìn)行，選定兩組電路參數(shù)進(jìn)行測(cè)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(shí)驗(yàn)測(cè)得原始數(shù)據(jù)，正體表示根據(jù)原始數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)）注意事項(xiàng)：由于信號(hào)源內(nèi)阻的影響，注意在調(diào)解輸出頻率時(shí)，應(yīng)同時(shí)調(diào)節(jié)輸出幅度，使實(shí)驗(yàn)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(shí)的固有頻率fbo當(dāng)R=lkQ,C=0.1pF時(shí);仏=2nRC=159

7、1.5Hz電路理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試劉健閣.樂云天、雷弛小組第 #頁，共4頁第 #頁，共4頁當(dāng)R=200Q,C=2.2pf時(shí);2./o=12nRC=361.7Hz推導(dǎo)RC串并聯(lián)電路的幅頻、相頻的數(shù)學(xué)表達(dá)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(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試劉健閣、樂云天.雷弛小組電路理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試劉健閣、樂云天.雷弛小組第 頁，共4頁第 #頁，共4頁實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試劉健閣、樂云天.雷弛小組電路理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)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(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試劉健閣、樂云天.雷弛小組電路理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)十八RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)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(diǎn)1591.5Hz,與實(shí)驗(yàn)相符。(2)R=200Q,C=2.2pFfigure2figure4理論最人值點(diǎn)361.7Hz,與實(shí)驗(yàn)相符。討論實(shí)驗(yàn)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(dá)到f0=時(shí)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(jiǎn)稱相位差），相位差隨頻率的增人而單調(diào)遞減，當(dāng)頻率很低時(shí)相位差為正值，當(dāng)頻率達(dá)到/o=金時(shí)相位差為0,超過頻率兀時(shí)相位差為負(fù)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明（1在R=lkQ,C=O.lnF中，第二個(gè)點(diǎn)（匸625Hz）與曲線偏差較人，數(shù)據(jù)處